diseño del saneamiento básico rural en los caseríos de
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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Diseño del Saneamiento Básico Rural en los Caseríos de Palo
Blanco y Villa Rumi del Distrito de Cañaris, Lambayeque.
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: Ingeniera Civil
AUTORAS:
Ortiz Vargas, Carolina (ORCID: 0000-0003-4787-842X)
Saldaña Méndez, Cindy Janneth (ORCID: 0000-0002-4043-6891)
ASESOR:
Mgtr. Herrera Viloche, Alex Arquímedes (ORCID: 0000-0001-9560-6846)
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Diseño de obras Hidráulicas y Saneamiento
Chiclayo – Perú
2021
ii
DEDICATORIA
A Dios por acompañarnos en todo el camino, porque
sin él bendiciéndonos todos los días no habrías
logrado nada.
A nuestras familias por apoyarnos en cada decisión
y proyecto, no ha sido sencillo pero su amor ha
hecho menos complicado lograr esta meta, son la
razón de todo lo que hacemos y conseguimos, los
amamos tres mil.
iii
AGRADECIMIENTO
Queremos hacer llegar el más profundo
agradecimiento a:
A nuestros amigos, por su ayuda en cada
etapa de este proyecto, por su estima y
consideración siempre estaremos agradecidas.
A todas aquellas personas cuyos nombres
no aparecen pero que de una u otra forma han
brindado conocimientos, consejos, motivación,
apoyo y confianza.
A los docentes, por su colaboración y
asesoría en la elaboración de este proyecto.
“A todos muchas gracias” ….
Los autores.
iv
ÍNDICE
Dedicatoria .............................................................................................................................. ii
Agradecimiento ..................................................................................................................... iii
Índice ..................................................................................................................................... iv
Índice de tablas ...................................................................................................................... vi
Resumen ............................................................................................................................... vii
Abstract ................................................................................................................................ viii
I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1
II. MÉTODO ...................................................................................................................... 11
2.1. Diseño de investigación ............................................................................................. 11
2.2. Operacionalización de las variables .......................................................................... 11
2.3. Población, muestra y muestreo .................................................................................. 13
2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y confiabilidad. .............. 13
2.5. Método de análisis de datos ....................................................................................... 13
2.6. Aspectos éticos .......................................................................................................... 14
III. RESULTADOS ......................................................................................................... 15
3.1. Diagnóstico Situacional ........................................................................................... 15
3.2. Estudio Topográfico .............................................................................................. 16
3.3 Mecánica de Suelos ............................................................................................... 16
3.4 Disponibilidad Hídrica ........................................................................................... 18
3.5 Calidad de Agua..................................................................................................... 19
3.6 Impacto Ambiental ................................................................................................ 19
3.7 Diseño del proyecto ............................................................................................... 19
IV. DISCUSIÓN .............................................................................................................. 21
V. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 25
VI. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 25
REFERENCIAS ................................................................................................................... 27
ANEXOS .............................................................................................................................. 31
Anexo 1 Informe Topográfico .................................................... .…………….…....31
Anexo 2 Informe Topográfico ........................................................ .……………….38
Anexo 3 Informe Mecánica de Suelos ............................................................... …...45
Anexo 4 Informe de Disponibilidad Hídrica ............................................................ .60
Anexo 5 Informe de Calidad de Recurso Hídrico .................................................... .69
Anexo 6 Informe de Diseño del Proyecto ................................................................. 74
Anexo 7 Informe de Impacto Ambiental ................................................................ 154
v
Anexo 8 Presupuesto .............................................................................................. 177
Anexo 9 Fotografías ................................................................................................ 178
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 : Operacionalización de las variables .................................................................... 12
Tabla 2 : Situación demográfica ......................................................................................... 15
Tabla 3 : Situación del sistema actual del agua y saneamiento .......................................... 15
Tabla 4 : Resultado del análisis granulométrico del suelo .................................................. 16
Tabla 5 : Resultado de análisis de consistencia del suelo................................................... 17
Tabla 6 : Resultado de análisis de contenido de humedad del suelo .................................. 17
Tabla 7 : Resultado de clasificación del suelo .................................................................... 18
Tabla 8 : Resultados de capacidad portante de diseño ....................................................... 18
Tabla 9 : Resultados de disponibilidad hídrica ................................................................... 19
Tabla 10 : Calidad de agua .................................................................................................. 19
Tabla 11 : Presupuesto total................................................................................................. 20
vii
RESUMEN
El presente Proyecto de Investigación, se ha desarrollado los caseríos Palo Blanco y Villa
Rumi, del Distrito de Cañaris Provincia de Ferreñafe, Departamento Lambayeque. El
problema principal de los referidos caseríos es que el Sistema de Abastecimiento de Agua
no satisface las necesidades de calidad y cantidad de los habitantes, lo cual genera a que
realicen un consumo agua que no cumple con los requisitos para ser considerada apta para
consumo humano, asimismo la inexistencia de un Sistema de Saneamiento Básico de
disposición de aguas residuales, estaría generando un ciclo frecuentes de enfermedades
gastrointestinales en los pobladores de la zona; siendo los más perjudicados los niños y
personas mayores, quienes son más susceptibles ante esto.
El Proyecto abastecerá a 89 viviendas, 5 Instituciones Educativas y 7 instituciones sociales,
con un total de beneficiarios de 318 habitantes de los caseríos Palo Blanco y Villa Rumi, el
cual se diseñará para una población futura de 318 habitantes (esto debido a su tasa de
crecimiento de 0%), distribuidos en 100 viviendas.
El Proyecto contempla la realización de los Estudios Básicos de Levantamiento
Topográfico, Estudio de Fuente de Abastecimiento de Agua, el Estudio de Mecánica de
Suelos, el estudio de disponibilidad hídrica los cuales han permitido obtener las bases de
Diseño del Proyecto.
El recurso hídrico para el proyecto será obtenido del manantial Granadilla (caserío Villa
Rumi) mediante una captación tipo ladera y la quebrada El Tigre cuya captación serán
barraje fijo con canal de derivación; las líneas de Conducción para ambos caseríos serán de
1 pulgada, se almacenarán en Reservorios de 5 m3 y luego se distribuye a las viviendas
independiente por caserío.
El Sistema de Saneamiento Básico Rural, plantea la instalación de un total de 100
Unidades Básicas de Saneamiento (UBS).
Palabras clave: Agua, saneamiento, UBS,
viii
ABSTRACT
The present Project, has been developed the Palo Blanco and Villa Rumi farmhouses, of
the District of Cañaris Province of Ferreñafe, Department Lambayeque. The main problem
of the aforementioned farmhouses is the Water, the Supply System does not meet the
quality and quantity needs of the inhabitants, so that to water consumption that does not
meet the requirements to be considered fit for human consumption, also the absence of a
Basic Sanitation System for wastewater disposal, would be generating a frequent cycle of
gastrointestinal diseases in the habitants of the area; children and older people being the
most affected, who are more susceptible.
The Project supply 89 homes, 5 Educational Institutions and 7 social institutions, with a
total of 318 inhabitants of the Palo Blanco and Villa Rumi hamlets, which will be designed
for a future population of 318 habitants (this due to its rate 0% growth), distributed in 100
homes.
The Project details realization of the Basic Surveys of Surveying, Study of Water Supply
Source, the Study of Soil Mechanics, the study of water availability which have allowed to
obtain the bases of Project Design.
The water resource be obtained from the Granadilla spring (Villa Rumi farmhouse) by
means of a hillside type and the El Tigre creek whose collection will be fixed barrage with
a bypass channel; the lines of Conduction for both hamlets will be 1 inch, will be stored in
5 m3 Reservoirs and then distributed to the houses independently by farmhouse.
The Basic Rural Sanitation System proposes the installation of a total of 100 Basic
Sanitation Units (UBS).
Keywords: Water, sanitation, UBS.
1
I. INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia, podemos notar el ciclo creciente de evolución tecnológica que
la humanidad ha desarrollado con el fin de superar las necesidades o problemas
cambiando de este modo la manera en que nos vinculamos con el mundo a nuestro
alrededor, estos avances en áreas determinadas nos hacen tomar conocimiento de que
existen retos aun por cumplir.
Referido a las brechas de acceso que existe en el agua y saneamiento a nivel mundial,
844 millones de habitantes del planeta no tienen un servicio básico de agua potable y
159 millones recolectan para su uso agua de la fuente superficial de agua sin ningún
tipo de tratamiento (OMS, 2017, p3).
Sobre las brechas en temas de saneamiento en el 61% de los habitantes a nivel mundial
no ha podido acceder a un saneamiento de manera segura, esto hace que 892 millones
de personas practican defecación al aire libre (OMS, 2017, p4).
Las cifras anteriores reflejan que el tema las brechas en agua y saneamiento es una
prioridad en cualquier gestión eficiente, para lo cual es indispensable trabajar en
conjunto en temas como el abastecimiento, suministro y distribución de agua potable
en los diferentes estratos de la sociedad, esto se deriva de que la falta de agua potable
genera más muertes que la guerra en el mundo, las camas de los hospitales en los
países más pobres son para pacientes con afecciones ocasionadas por el consumo de
agua en mal estado (Moreno Pulido, Ibáñez Hernández, & Rodríguez Esparza, 2015)
A pesar de todo el avance que hemos logrado como sociedad en este tema, los diseños
sostenibles que incluyen la disposición final de aguas residuales, continúan siendo un
reto latente y de primordial atención para todas las ramas de la ingeniería que tengan
capacidad de obtener tecnología concentrar esfuerzos necesarios para lograr un avance
que permita la distribución equitativa y eficiente recurso hídrico.
Así mismo es imperativo mencionar a los sistemas hidráulicos actuales de
abastecimiento y distribución de agua, los cuales se encuentran en una importante
etapa crucial, ya que en la actualidad la disminución en la disponibilidad hídrica hace
que los diseños antes usados se vuelvan con mucha rapidez obsoletos.
2
En el ámbito peruano, el máximo ente técnico normativo en materia en este tema, el
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (MVCS), ha estimado una
brecha de cobertura de aproximadamente 64%, referido poblacional que no tiene
acceso a los servicios de agua potable derivados de una red pública destinada para este
fin, siendo la selva la región natural con más amplia brecha de cobertura, según estos
datos también se puede identificar que la población ubicada en el área rural la cual
constituye el mayor porcentaje de esta brecha.
Las cifras mencionadas se encuentran principalmente relacionada en tres puntos
importantes: el financiamiento; insostenibilidad de los proyectos ejecutados y la
mediocre gestión municipal inmutable, lo cual constituye por lejos los puntos críticos
en toda gestión.
Los problemas en financiamiento, basados particularmente en la medida de que este es
completamente insuficiente, ya que la demanda social por proyectos relacionados a
agua y saneamiento en el Perú supera a la oferta de financiamiento de los mismos.
Sobre la insostenibilidad de las inversiones, diremos que en el país se plantean los
proyectos con soluciones tecnológicas inadecuadas no tomando en cuenta la realidad,
es decir son copias de realidades diferentes no adaptados a situación ni a los ámbitos
en los que se desarrolla los proyectos a ejecutar, no se priorizando de esta manera el
servicios que se brindará sino más bien la ejecución mediocre de los proyectos, que
muchas veces son ejecutados pero no usados, ejemplos de estos los encontramos con
frecuencia en distritos de la sierra del país, donde se ejecutan proyectos con diseños
que incluyen sistemas de tratamiento de aguas residuales, no convencionales con
elevado consumo de energía eléctrica, sin tener en cuenta que la zona de ejecución del
proyecto carece de esta, ocasionando que en poco tiempo la elevada y costosa puesta
en marcha del sistema termine por ser insostenible para la población.
La gestión mediocre e inmutable de los gobiernos locales, en el que se emplea una
política débil de gobierno corporativo, el capital humano no es el óptimo y las
remuneraciones de los mismos no son los adecuados, haciendo que los proyectos sean
diseñados por personal no capacitado, empleándose muchas veces “copia y pega” sin
actualización sobre las verdaderas necesidades que debería incluir el proyecto; el
3
sistema político de ganancia por obra ejecutada solo alimenta la corrupción que
alcanza a las instituciones que deberían estar al servicio del pueblo y terminan
convirtiéndose en su mayor opositor.
Desde aproximadamente hace un año atrás la población que radica en los Caseríos
Palo Blanco y Villa Rumi, del distrito de Cañaris, intentan gestionar ante las
autoridades un proyecto que mejore el actual sistema con que captan el agua para su
consumo diario con el que cuentan con la finalidad de superar las deficiencias en su
servicio, tanto en calidad como cantidad.
El servicio actual sólo es proporcionado por horas en cantidades insuficientes;
únicamente una fracción de los moradores de los caseríos cuenta con servicio de
letrinas básicas, mientras más de 50% aún no se ven beneficiados con el servicio.
Existen centros educativos e instituciones sociales que requieren con urgencia la
funcionabilidad de un adecuado suministro de agua y saneamiento para poder realizar
con sus actividades.
Con la finalidad de dar el sustento teórico necesario que abale la presente investigación
se ha revisado y evaluado diferentes trabajos previos con temáticas similares de los
cuales se han seleccionado los más relevantes señalados a continuación:
Según Soto, (2012) en su estudio se detalla la importancia de la contratación de
profesionales que tengan experiencia necesaria que les permita tener el conocimiento
técnico general para percibir de manera oportuna los problemas, proyectar soluciones
y determinar diseños eficaces, lo particular de este trabajo es que al obtener con una
tubería de 2” velocidades del fluido menores de 0.3m/s en la línea de conducción, se
ha tenido que confrontar las normas técnicas existentes, disminuyendo el diámetro de
la tubería para así alcanzar las velocidades necesarias.
Alvarado, (2013) proyecto ejecutado en la zona alta de Ecuador, la particularidad de
este estudio es que a diferencia de la mayoría de los trabajos desarrollados en el sector
saneamiento ha optado por el uso de la fórmula de Darcy Weisbach y no de la Hazen –
Williams, para el calcular y determinar las pérdidas y caídas de presión en los sistemas
de conducción, aducción y distribución, esto llevado por el hecho de que en el
4
comparativo de los resultados de estas dos fórmulas, los resultados por Darcy
Weisbach resultan ser más conservadores y objetivos.
Lam, (2011) explica el diseño de una red de distribución por ramales abiertos dado que
las viviendas en la aldea Captzín Chiquito, en México, se encuentran muy dispersas,
así mismo se ha elaborado la dotación mínima de agua a con el fin de optimizar costos,
teniendo como prioridad la vida útil del diseño que se ha propuesto.
González, (2013) esta es una investigación de tipo descriptiva – Cuantitativa realizada
en la ciudad de Monterrey-México, que trata los problemas que presenta el sistema de
agua diseñado ante la afectación con agua con elevados contenidos de coliformes
fecales y elevado grado de turbiedad, dicha agua que no es apta para no estaría
cumpliendo con los estándares básicos para el consumo humano.
Lombardi & Vejarano, (2016). Este trabajo muestra entre la forma en que los autores
han diseñado sus captaciones teniendo en cuenta, que para abastecer su sistema de
agua requiere dos fuentes diferentes un manantial y una quebrada, en aplicación
directa de la normativa vigente.
Córdova, (2017). Nos explica en su trabajo sobre diseño de sistemas de agua potable y
saneamiento en el ámbito rural, el empleo de biodigestores como forma de tratamiento
de efluentes antes de la disposición final en zanjas de infiltración.
Alva, (2018), trata el planteamiento del sistema de agua y saneamiento básico en
Nuevo Celendín, el que resalta como pieza clave del referido los estudios realizados
sobre caudales de estudios de punto de captación, así como los fundamentos que
permitieron al autor concluir la factibilidad de la ejecución del trabajo.
Manayay & Orlando, (2018) desarrolla la proyección del diseño de del sistema de agua
potable y saneamiento básico realizado en el sector de Corral de Piedra, ubicado en el
distrito de Salas, las capaciones fueron diseñadas de manantiales tipo ladera y en los
componentes del saneamiento básico entre lo más resaltante es el uso de biodigestor de
600 litros.
Ticona & Céspedes De La Cruz, (2019) Esta investigación pretende analizar las
consecuencias sociales de la realización de un proyecto de saneamiento básico en el
distrito de Ferreñafe, Lambayeque, resaltando para esto las actuaciones previas que se
enfocan a medir el comportamiento y participación ciudadana en el proyecto, así
5
mismo destacar el diseño del sistema planteado de siguiendo lo establecido la
normativa que rige el sector actualmente en temas de agua y saneamiento.
Dentro de las teorías relacionadas (marco teórico) de la presente investigación respecto
a la TOPOGRAFÍA es importante referirnos a las redes de apoyo que no son más que
puntos relacionados entre si los cuales son denominados apoyos y en el terreno son
materializados mediante la colocación de estacas, redes de apoyo planimétrico que es
el conjunto de estaciones unidas por un medio de líneas imaginarias que forman la
estructura del levantamiento topográfico y las redes de apoyo altimétrico o circuito de
nivelación.- definido como el levantamiento topográfico que tiene por objetivo la
determinación de elevaciones respecto a una superficie de referencia (Alcántara,
2014), así mismo que el concepto de pendiente no es más que un ángulo formado por
una línea respecto al plano de la referencia, esto no es más que el cálculo expresado
por las variaciones de alturas sobre la longitud total (Navarro, 2008, pg. 2); por último
la clasificación por orografía de los terrenos nos permitirá determinar qué tipo
topografía que corresponde a nuestro estudio de acuerdo a la pendiente transversal,
puede ser calificado como llano, ondulado, accidentado o montañoso (R.D. N° 03-
2018-MTC/14, 2018, pg14).
Para el estudio de MECÁNICA DE SUELOS, los procedimientos de los ensayos que
contiene un estudio de suelos más utilizados son: Análisis mecánico por tamizado
(ATM – D – 422) es un ensayo determina la cantidad en porcentaje del tamaño de las
partículas de fracción gruesa de las muestras del suelo; Contenido de humedad natural
(ASTM D-2216) que es la humedad presente en el suelo representa la cantidad de agua
existente en él, esta es una relación entre el peso de agua en el material y el peso de
material total seco; Límite de Atterberg – límites de consistencia (ASTM D-4318) que
está basado en que en un terreno según su grado de humedad se caracteriza por
presentar un comportamiento que varía a lo largo de un periodo determinado, dentro
de estos podemos encontrar el límite líquido (LL), límite plástico (LP), límite de
retracción (LR). (Duque & Escobar, 2002)
6
La zonificación no es más que la distribución espacial de la sismicidad observada, las
características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de estos con la
distancia epicentral, a cada zona le corresponde un facto Z, el cual se interpreta como
la aceleración máxima horizontal del suelo rígido con una probabilidad de 10% de ser
excedida en 50 años (R.M. N°355-2018-VIVIENDA, 2018, pg. 7-8); según Braja,
(2001) la capacidad de carga es definida como la capacidad que tiene el suelo para
soportar cargas aplicadas sobre él, es a la vez la máxima presión media de contacto
entre la estructura proyectada y el terreno tal que no acarree un fallo del suelo o un
asentamiento diferencia excesivo, es conocida como la capacidad última de carga del
suelo de cimentación, la capacidad portante admisible debe estar basada en las
fórmulas de Terzaghi.
Referente a la DISPONIBILIDAD HÍDRICA la Autoridad Nacional del Agua, 2009,
la Ley de Recursos Hídricos y su Reglamento, aprobado con D.S. N°001-2010-AG,
nos proporciona los conceptos de Uso poblacional de agua que es el uso poblacional
consiste en la captación de agua de una fuente o red pública debidamente tratada, on el
fin de satisfacer las necesidades humanas básicas: preparación de alimentos y hábitos
de aseo persona, se ejerce mediante derechos de uso de agua otorgados por la
Autoridad Nacional (Ley N°29338, pg. 29); derechos de usar de agua, que solo el uso
primario no se requiere contar con un derecho de uso de agua otorgado por la
Autoridad Administrativa del Agua con participación del consejo de cuenca, para la
obtención de este derecho se requiere procedimientos previos como son Autorización
de estudios (obtativo), Acreditación de Disponibilidad Hídrica y la Ejecución de Obras
(Ley N°29338, pg. 31).
En la actualidad el gobierno en aplicación de la política de estado en el cierre de
brechas está facilitado los proyectos de agua y saneamiento, es en este marco que se
desarrolla el R.J. N°022-2016-MINAGRI (2016), en la que el ANA, establece los
requisitos para la acreditación de proyectos de agua y saneamiento, dentro de los
cuales se encuentra el procedimiento inicial denominado acreditación de
disponibilidad hídrica por la cual la Autoridad Nacional del Agua, garantiza que un
proyecto dispone de la cantidad de agua necesaria para desarrollarse.
7
Sobre DISEÑO HIDRÁULICO el Ministerio de Vivienda Construcción
y Saneamiento, proporciona las opciones tecnológicas para sistemas de saneamiento
en el ámbito rural podemos encontrar, Agua subálvea que es la fuente de
agua subterránea que se encuentra cerca de la superficie del terreno, a poca
profundidad y que se puede aflorar espontáneamente (manantial) o se fácilmente
extraída por medio de pozos subterráneos; Cámaras rompe presión, estructura que
permite disipar la energía y reducir la presión relativa a cero; Captación,
conjunto de estructuras e instalaciones destinadas a la regulación, derivación y
obtención del máximo caudal posible del agua; conexión domiciliaria de agua,
conjunto de accesorios derivados de la red de distribución de sistema de
abastecimiento de agua a la conexión de entrada al domicilio; Línea de aducción es la
estructuras y elementos que conectan el reservorio con la red de distribución; Línea
de conducción es la estructuras y elementos que conectan la capación con el
reservorio pasando o no por estaciones de tratamiento; la Población de diseño, es el
número de habitantes en el momento de la formulación del proyecto; UBS – Unidad
Básica de Saneamiento es el conjunto de componentes que permiten brindar el
acceso a agua potable y disposición sanitaria de excretas a una familia y la Zanja
de Infiltración, es aquella zona seleccionada para eliminar por infiltración el
efluente líquido de la UBS instalada por presentar características permeables
ideales. (R.M. N°192-2018-VIVIENDA, 2018)
EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL, Según la R.M. N°
383-2016-MINAM (2016), establece que en el sector saneamiento los proyectos que
requieren de un instrumento de gestión ambiental son,: represamiento de agua para
potabilización, proyectos integrales de Agua y Saneamiento mayores de 15000
habitantes, proyectos integrales de Agua y Saneamiento o la ejecución parcial
de cualquiera de sus componentes que se ubique en Áreas Naturales
Protegidas o zonas de amortiguamiento, así como zonas donde se haya
comprobado la presencia de restos arqueológicos, sistemas de tratamiento y
disposición final de aguas residuales domésticas o municipales para poblaciones
mayores a 15000 habitantes, así mismo la Ficha Técnica Ambiental. - Ministerio de
Vivienda, construcción y Saneamiento, en su calidad de autoridad competente
puede establecer instrumento de gestión complementarios para aquellos
proyectos de saneamiento no comprendidos en el
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Sistema Nacional de Impacto Ambiental, la misma que se aprueba con R.M. N°299-
2013-VIVIENDA, (2013).
Para el tema de COSTOS Y PRESUPUESTO DE OBRA, hemos obtenido los
siguientes conceptos: Gastos Generales Fijos que son aquellos en los que se incurre
una sola vez y no son relacionado con el tiempo de duración de la obra; Gastos
Generales Variables que son lo que se siguen gastando mientras dure la obra y esto si
está directamente relacionado con el tiempo de duración de la obra y el Presupuesto es
aquel que tiene como estructura costo Directo que incluye metrados y análisis de
costos unitarios y costo indirecto que incluye gastos generales y utilidad, por ultimo a
este sumatoria se le agrega el I.G.V. (Salinas, 2003).
De lo anterior mencionado se nos formula el siguiente problema ¿Será óptima la
propuesta de diseño del sistema de saneamiento básico rural en los caseríos de Palo
Blanco y Villa Rumi del distrito Cañaris?
Para la justificación de nuestro proyecto se utilizarán tres puntos de vista
fundamentales descritos a continuación:
Para la Justificación técnica, podemos decir que en aplicación del Reglamento
Nacional de Edificaciones, el cual establece las consideraciones básicas de desarrollo
de los diseño de los sistemas que forman parte de los proyectos de agua y
saneamiento, estos se encuentran en el capítulo II.3 sobre obras de saneamiento, con la
OS.010 captación de agua para consumo humano, OS.030 Almacenamiento de agua
para consumo humano, OS.050 Redes de distribución de agua para consumo humano
y la OS100 consideraciones básicas de diseño de infraestructura sanitaria; la Norma
Técnica de Diseño opciones tecnológicas para sistemas de saneamiento en el ámbito
rural que nos proporciona los criterios específicos sobre las tecnologías a desarrollar
de acuerdo a algoritmos que ha creado para estos fines; la R.J. N°022-2016-
MINAGRI, (Autoridad Nacional del Agua, 2016), nos proporciona las facilidades
conseguir los derechos de uso de agua con los cuales debe contar todo proyecto para
ser viable y la Ley SEIA (Ministerio del Ambiente, 2016), que categoriza el proyecto
como uno que no requiere un instrumento de gestión ambiental, siendo obligatoria la
9
presentación de la Ficha Técnica Ambiental, tal como lo refiere el Ministerio de
Vivienda Construcción y Saneamiento, la misma que al ser de carácter declaratoria es
auditable.
Lo anterior descrito garantiza que el proyecto a desarrollar sea elaborado manera
correcta permitiendo la sostenibilidad y funcionabilidad del diseño proyectado.
El presente estudio se Justifica Socioeconómico En la práctica el proyecto servirá
como alternativa de solución para la actual forma de captación y abastecimiento de
agua y el inexistente saneamiento de Palo Blanco y Villa Rumi, que tal como ya
señalamos con párrafos anteriores no abastece a toda la población y que les brinda un
suministro deficiente en calidad y cantidad del agua.
Este proyecto diseñará un sistema sostenible acorde a las necesidades específicas de
cada caserío, lo que permitirá ampliar no solo la cobertura si no una mejora substancial
del servicio que se brinda, contribuyendo en la inclusión social y la reducción de
enfermedades asociadas al agua, dado que la dotación actual de agua y disposición de
efluentes, contribuye de manera directa en la disminución de la capacidad de la
población para realizar sus actividades productivas, alimentando así un círculo vicioso
de pobreza y agua.
Por último, para la Justificación ambiental es fundamental mencionar, que un óptimo
diseño del sistema de saneamiento en los caseríos materia del presente estudio
contribuye en la sostenibilidad del recurso hídrico de manera directa el que
actualmente es uno de los principales ejes en la política nacional, como es sabido con
el uso de dispositivos de control y medición en las viviendas, genera el uso eficiente
de dicho recurso promoviendo hábitos adecuados de consumo.
Sobre la disposición final de los efluentes, es el reúso de las aguas residuales tratadas
una solución eficiente para el estrés hídrico que hoy vivimos, siendo que, al usar estas
aguas en las actividades adecuadas para este fin, se contribuye a disminuir la demanda
del recurso hídrico en las fuentes naturales comúnmente usadas.
El adecuado diseño de tratamiento de efluentes, contribuye a la reducir de la
contaminación tanto de las fuentes de agua cercanas como de los ecosistemas aledaños
10
por descarga de aguas crudas, disminuyendo de esta forma las enfermedades
relacionadas al uso de aguas servidas en cultivos de pan llevar.
La que se desarrolla en el presente es una investigación de tipo descriptiva por lo cual
no se presenta una hipótesis; de igual modo tiene como objetivo general el Diseñar el
Saneamiento Básico Rural en los Caseríos de Palo Blanco y Villa Rumi del Distrito
de Cañaris, Lambayeque; y como objetivos específicos
• Elaborar el diagnóstico situacional de las localidades de Palo Blanco y Villa
Rumi.
• Elaboración de los estudios básicos: topografía, mecánica de suelos,
disponibilidad hídrica, calidad de agua e impacto ambiental.
• Elaborar el diseño de los componentes del saneamiento básico rural de los
caseríos Palo Blanco y Villa Rumi.
• Elaborar los costos, presupuesto y programación de obra.
11
II. MÉTODO
2.1. Diseño de investigación
Por su parte, el tipo de investigación que corresponde al presente estudio es una
investigación básica, ya que su propósito es el estudio para a aumentar la base de
conocimiento científico de los investigadores. Este tipo de investigación se
realiza con la intención de aumentar la comprensión de ciertos fenómenos o
comportamientos, pero sin tratar de resolver o tratar estos problemas (Arias,
2012, Según la técnica de contrastación: Estudio Descriptivo
El diseño de la presente investigación es no experimental, por lo que usaremos el
estudio descriptivo cuyo esquema será:
M → O
M = Lugar de realización de estudios y cantidad beneficiarias de la población.
O = Datos de la muestra.
2.2. Operacionalización de las variables
Variable dependiente: Diseño de Saneamiento Básico Rural.
En la Tabla 1 a continuación mostrada se describe la operacionalización de la
variable:
TABLA 1 : Operacionalización de las variables
VARIABLE DEFINICIÓN
CONCEPTUAL
DEFINICIÓN
OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES
ESCALA DE
MEDICIÓN
Variable
independiente:
Diseño del
Saneamiento
Básico Rural
El diseño de
Saneamiento Básico
Rural se define como el
conjunto de estructuras
y equipo que hacen
posible el
abastecimiento de agua
potable y saneamiento
de los pobladores de la
zona donde se desarrolla
el proyecto.
El diseño de
Saneamiento Básico
Rural, se logrará
mediante el
diagnóstico
situacional,
topográfico, estudios
de mecánica,
hidrológico diseño
de sistema de agua
potable, costos y
presupuestos,
componente
ambiental.
Diagnóstico Situacional Diagnóstico Situacional Global
Informe Topográfico Levantamiento topográfico
Planos Perfil longitudinal
Informe de Mecánica de Suelos
Curvas de nivel
Análisis granulométrico
% Límites de Atterberg
Contenido de Humedad
Capacidad Portante Kg/cm2
Informe de Disponibilidad Hídrica Balance Hídrico m3/año
Análisis físico-químico y microbiológico del agua mg/L
Informe de Calidad de Agua Caudal de diseño m3/s
Diseño del sistema de agua potable
Almacenamiento de agua m3
Diámetro de tuberías mm/m
Presiones mm/s
Velocidades m/s
PTAP m3/s
Diseño del sistema de saneamiento
básico rural
Letrina (UBS) und
Pozo de percolación m
Biodigestor m3
Informe de componente ambiental Impactos negativos und
Propuestas prevención und
Costos y Presupuestos
Metrados m
Precios Unitarios S/.
Análisis de costos unitarios S/.
Fórmula polinómica 4%
Presupuesto General S/.
Fuente: Elaboración de los proyectistas.
13
2.3. Población, muestra y muestreo
La Población es el diseño de saneamiento básico rural en las localidades de Palo
Blanco y Villa Rumi del distrito de Cañaris.
Dado que se trata de una investigación descriptiva no se trabaja con muestra,
solamente con población.
Mientras que el método de investigación es Cuantitativo.
2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y confiabilidad.
2.4.1. Técnicas
Aquí podemos encontrar la guía de Observación, la cual nos permitirá la
obtención de datos mediante la observación directa en las localidades a
realizar el estudio, los estudios topográficos, de mecánica de suelos, calidad
de agua, la información recolectada será procesada en programas de
procesamientos de datos y software (AutoCAD, Water CAD, S10, Excel,
etc).
2.4.2. Instrumentos
Fichas de registro de datos, con la cual obtendremos información directa
sobre estudios parecidos la cual no permitirá para evaluar nuestras variables,
esto es parte del análisis documentario, recolectadas a su vez del área
Técnica Municipal (ATM), LAPTOP, instrumentos topográficos;
cuestionario sobre abastecimiento de agua y saneamiento en el ámbito rural,
cuestionarios proporcionados por el Ministerio de Vivienda Construcción y
Saneamiento.
2.4.3. Validez y confiabilidad
En la presente no se requiere cumplir con los criterios de validez y
confiabilidad puesto que las tablas e instrumentos que se utilizarán ya están
debidamente normados.
2.5. Método de análisis de datos
• Procesamiento estadístico
• Tabulación de información
• Parámetros de diseño
14
. 2.6. Aspectos éticos
Ley Nº 30220 – Ley Universitaria, Decreto Legislativo Nº 822 y su modificación
Ley Nº 30276 – Ley sobre el Derecho de Autor.
Ética de recolección de datos: Actividades técnicas en campo (IN SITU) y
Gabinete (Parámetros técnicos-normativos).
Ética de la publicación: Información valida y confiable, como revisión
documentaria (consulta) y aplicación (ejecución del proyecto para construcción).
Ética de la aplicación: generará beneficios sociales, económicos y ambientales,
si se procede a su aplicación, previa permiso y autorización (Enfocado a órganos
locales). (Ley Nº 30220, 2014)
15
III. RESULTADOS
3.1. Diagnóstico Situacional
Como parte de investigación preliminar tanto de campo como de gabinete se ha
podido identificar dentro del diagnóstico situacional de los caseríos que forman
parte del estudio lo siguiente:
TABLA 2 : Situación demográfica
CASERÍO
PALO BLANCO
CASERIO
VILLA RUMI
N° Habitantes 163 155
Densidad estimada 3.2 4.8
Instituciones Educativas 3
(79 alumnos)
2
(63 alumnos)
Instituciones comunales 4 3
Instituciones de salud 0 0
Vías de acceso Trochas Trochas
Fuente: Elaborado por los investigadores.
Así mismo se pudo determinar el estado de sus sistemas de saneamiento
actuales, los cuales se muestran en el siguiente cuadro.
TABLA 3 : Situación del sistema actual del agua y saneamiento
CASERÍO PALO BLANCO CASERIO VILLA RUMI
Captación Sin mantenimiento,
deteriorada, difícil acceso, con
piedras y maleza alrededor.
Sin mantenimiento presenta
insectos y anfibios,
deteriorada
Línea de
Conducción
Presenta roturas con reparaciones rudimentarias, se encuentra
a la intemperie, se aprecian filtraciones.
Reservorio No presenta ningún sistema de
cloración, la estructura se
encuentra deteriorada, en su
interior presenta con
sedimentos, no se realizado
mantenimiento alguno desde
su construcción.
No presenta ningún sistema
de cloración, la estructura se
encuentra deteriorada,
presenta algas e insectos, no
se ha realizado
mantenimiento alguno
desde su construcción.
Línea de
Distribución
Se encuentra a la intemperie presenta roturas que los
pobladores han reparado de forma ineficiente.
Saneamiento No se cuenta con sistemas de disposición final de aguas
negras, en ambos caseríos la población utiliza pozos sépticos
realizados de forma artesanal, los cuales en algunos casos se
encuentran muy cerca de las viviendas.
Fuente: Elaborado por los investigadores.
16
3.2. Estudio Topográfico
Para el levantamiento topográfico se ha considerado los trabajos preliminares
descritos en el numeral anterior, teniendo obteniendo como resultado un total
de 1960 puntos de los cuales 04 BMS; en el caso del caserío Villa Rumi el
levantamiento topográfico lo constituyen un total de 1241 puntos, de estos 03
son BMS, el control topográfico que ha ubicado un BM, dentro de cada uno de
los centros poblados, tal como se presentan en los planos adjuntos, los cuales
han incluido niveles y coordenadas.
Así mismo el terreno que abarca la red desde la captación, conducción,
reservorio abducción y la última vivienda beneficiada, de los centros poblados
Villa Rumi y Palo Blanco, tienen pendientes transversales que se encuentra el
rango de 12 a 16%.
3.3 Mecánica de Suelos
El suelo de los caseríos Palo Blanco y Villa Rumi, según el ensayo de análisis
granulométrico del laboratorio de mecánica de suelos, es como sigue:
TABLA 4 : Resultado del análisis granulométrico del suelo
CASERIO PALO BLANCO
Descripción N°/C Prof.
(m) Finos (%)
Grava 3 –
N°4
(%)
Arena N°4-
N°200 (%)
Conducción C-10.5 60.32 4.76 34.92
1.5 59.95 25.31 14.74
Reservorio C-20.7 63.78 0.8 35.42
1.5 70.40 0 29.60
Distribución C-30.6 82.24 0 16.76
1.5 69.16 5.74 25.10
CASERIO VILLA RUMI
Conducción C-10.6 82.48 0 17.52
1.5 69.76 5.82 24.42
Reservorio C-20.6 92.91 0 7.09
1.5 78.60 0 21.40
Distribución C-30.6 42.06 35.70 22.23
1.5 74.2 0 25.80
Fuente: Elaborado por los investigadores.
Según el ensayo de laboratorio de mecánica de suelos de la UCV, presenta los
resultados de consistencia a continuación descritos.
17
TABLA 5 : Resultado de análisis de consistencia del suelo
CASERIO PALO BLANCO
Descripción N°/C Prof. (m)
Límite
Líquid
o
Límite
Plástico
Índice
Plástico
Conducción C-10.5 34.37 18.37 16.0
1.5 38.55 19.72 18.8
Reservorio C-20.7 33.64 19.42 14.2
1.5 37.50 19.40 18.2
Distribución C-30.6 34.15 18.12 16.0
1.5 33.02 18.32 14.7
CASERIO VILLA RUMI
Conducción C-10.6 37.39 19.85 17.5
1.5 32.14 19.01 13.1
Reservorio C-20.6 31.82 13.31 18.5
1.5 29.87 21.56 8.3
Distribución C-30.6 29.47 21.36 8.1
1.5 29.30 19.72 9.6 Fuente: Elaborado por los investigadores.
Según los análisis de laboratorio el contenido de humedad es como sigue:
TABLA 6 : Resultado de análisis de contenido de humedad del
suelo
CASERIO PALO BLANCO
Descripción N°/C Prof. (m) Contenido de
Humedad (%)
Conducción C-10.5 3.36
1.5 3.67
Reservorio C-20.7 2.90
1.5 3.52
Distribución C-30.6 2.42
1.5 3.77
CASERIO VILLA RUMI
Conducción C-10.6 3.18
1.5 4.38
Reservorio C-20.6 3.10
1.5 4.58
Distribución C-30.6 3.11
1.5 4.19 Fuente: Elaborado por los investigadores.
Con los datos obtenidos podemos obtener como resultado del análisis de cada
calicata:
18
TABLA 7 : Resultado de clasificación del suelo
CASERIO PALO BLANCO
N°/C
CLASIFICACIÓN
DESCRIPCIÓN SUCCS
AASH
TO
Conducción C-1
CL A-6(8) Arcilla arenosa de baja plasticidad
CL A-6(8)Arcilla gravosa de baja plasticidad con
arena
Reservorio C-2CL A-6(7) Arcilla arenosa de baja plasticidad
CL A-6(10) Arcilla de baja plasticidad con arena
Distribución C-3CL A-6(11) Arcilla de baja plasticidad con arena
CL A-6(9) Arcilla arenosa de baja plasticidad
CASERIO VILLA RUMI
Conducción C-1CL A-6(11) Arcilla de baja plasticidad con arena
CL A-6(8) Arcilla arenosa de baja plasticidad
Reservorio C-2CL A-6(12) Arcilla de baja plasticidad
CL A-6(9) Arcilla de baja plasticidad con arena
Distribución C-3GC A-4(2) Grava arcillosa con arena
CL A-4(8) Arcilla de baja plasticidad con arena
Fuente: Elaborado por los investigadores.
Según los cálculos realizados para determinar la cimentación de las estructuras
no lineales consideradas en el proyecto se han encontrado la capacidad portante
de diseño.
TABLA 8 : Resultados de capacidad portante de diseño
Calicata Descripción Capacidad
portante
Factor de
seguridad
*
Capacidad
portante de
diseño
C – 1 Reservorio - C. Palo
Blanco
2.274 kg/cm2 3.00 0.758 kg/cm2
C – 1 Reservorio - C. Villa
Rumi
2.242 kg/cm2 3.00 0.747 kg/cm2
Fuente: Elaborado por los investigadores
3.4 Disponibilidad Hídrica
Según los datos de Oferta y Demanda Hídrica, se ha podido obtener el
siguiente balance hídrico, con los datos más relevantes.
19
TABLA 9 : Resultados de disponibilidad hídrica
PALO BLANCO VILLA RUMI
MES OFERTA DEMANDA OFERTA DEMANDA
ENE 12722.00 592.00 4339.00 552.00
FEB 12217.00 535.00 4161.00 498.00
MAR 12401.00 592.00 4205.00 552.00
ABR 10083.00 573.00 3421.00 534.00
MAY 8142.00 592.00 2759.00 552.00
JUN 6480.00 573.00 2203.00 534.00
JUL 5705.00 592.00 1928.00 552.00
AGO 5357.00 592.00 1821.00 552.00
SET 4873.00 573.00 1659.00 534.00
OCT 6026.0 592.00 2062.00 552.00
NOV 8113.00 573.00 2748.00 534.00
DIC 10714.00 592.00 3643.00 552.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
3.5 Calidad de Agua
Los análisis de calidad de agua en los caseríos palo Blanco y Villa Rumi, san
arrojado que único parámetro que excede los parámetros referenciales del
EAC-AGUA, para la categoría 1 son:
TABLA 10 : Calidad de agua
N° Código Categoría Parámetros que exceden el ECA-AGUA
1 QTigr1 CAT 1 Sólidos Disueltos Totales
Fuente: Elaborado por los investigadores
3.6 Impacto Ambiental
Se han identificado en total 20 posibles impactos ambientales en las tres etapas
diferenciadas del proyecto; 12 en la construcción (ejecución del proyecto);04
en la etapa de cierre y abandono y 04 operación y mantenimiento de la obra.
Para cada uno de los posibles impactos se ha planteado una medida preventiva
para evitar o minimizarlo, encontrándose que 16 de estas serán ejecutadas por
las contratistas y 04 serán ejecutadas por la JASS.
3.7 Diseño del proyecto
El caudal promedio diario anual para Palo Blanco y Villa Rumi es de 0.17 y
0.16 (l/s); los caudales máximos diarios son de 0.221 y 0.208 (l/s)
respectivamente; el volumen del reservorio es de 5m3 para cada caserío, con un
tiempo de llenado 6.28 horas.
20
La línea de conducción de Villa Rumi tiene una longitud de 934.90m para la
cual se empleará tubería de 1” de tipo C-10, la línea de distribución con una
longitud de 2686.20m para la cual se empleará tubería de 1”, ¾”, ½” clase C-
10, se utilizarán 05 cámara rompe presión tipo 7, 09 válvulas de purga, 03
válvulas de aire, 02 pases aéreos, 07 válvulas de control ; en el caso del caserío
palo Blanco la línea de conducción tendrá una longitud de 589.94m para la cual
se empleará tubería de 1” de tipo C-10, la línea de distribución contempla una
longitud de 4975.92m diseñada con tuberías de 1”, ¾”, ½” clase C-10, se
emplearán 05 cámaras rompe presión, 03 válvulas de aire, 04 válvulas de
control, 01 sedimentador, 01 prefiltro, 01filtrolento.
Los UBS con arrastre hidráulico han sido diseñados por vivienda en palo
Blanco hay 57 unidades con un caudal de aguas residuales de 256 l/día para el
caso de Villa Rumi y 43 unidades con caudal de 192 l/día para Palo Blanco,
asumiendo la utilización de biodigestores de 600l/día; para ambos casos se
emplearán 2 zanjas de infiltración con 5.12 m Villa rumi y 3.82 para Palo
Blanco.
3.8 Presupuesto
El presupuesto asciende a S/. 3,022,511.75 Nuevos Soles para la ejecución del
diseño básico rural en los Caseríos Palo Blanco y Villa Rumi del distrito de
Cañaris como se detalla a continuación:
TABLA 11: Presupuesto Total
Ítem Descripción Unidad Cantidad Precio (S/.) Total (S/.)
01.01. Saneamiento en el Caserío Palo Blanco Und. 1 1,462,918.79 1,462,918.79
01.02. Saneamiento en el Caserío Villa Rumi Und. 1 667,251.93 667,251.93
Costo Directo 2,130,170.72
Gastos Generales 8% 170,413.66
Utilidades 7% 149,111.95
Costo Parcial 2,449,696.33
IGV (18%) 440,945.34
Costo de ejecución de obra 2,890,641.67
Supervisión 131,870.08
Total 3,022,511.75 Fuente: Elaborado por los investigadores.
21
IV. DISCUSIÓN
4.1 Según el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento, el diagnóstico
situacional nos permitirá tener datos concretos de la cantidad de beneficiarios
totales del proyecto a fin poder realizar las proyecciones correspondientes tanto
para la disponibilidad hídrica, la selección de los sistemas a usar, el diseño
propio del sistema y la clasificación del proyecto, con referencia a esto
podemos decir:
• Para los casos de las instituciones educativas estas tendrán conexiones
independientes por grado asegurando una dotación de agua de 20l/s.
• Los proyectos con menos de 500 habitantes beneficiarios les corresponde la
presentación de Ficha Técnica Ambiental.
• El actual sistema utilizado para captar agua de los caseríos del proyecto no
cumple con los requisitos establecidos para brindar agua de consumo
poblacional en la cantidad y calidad requerida, por lo que se debe presentar
un el proyecto en calidad de creación y no de mejora, debiendo generar
nuevas estructuras para el sistema.
4.2 Los puntos topográficos obtenidos permitirán obtener los planos requeridos por
el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento, los proyectos de agua y
saneamiento.
4.3 Al haberse determinado que el terreno del proyecto tiene pendientes
transversales que se encuentran en los rangos de 12 a 16% y en aplicación de lo
establecido en el Diseño Geométrico del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones, se puede decir que tipo de topografía del suelo es ondulada,
así mismo el manual para el diseño de sistemas de agua potable y alcantarillado
sanitario (Jiménez Terán, 2013), nos señala el tipo de topografía ondulada
favorece el diseño de un sistema de agua potable por gravedad.
4.4 Según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, el suelo de las
características referidas en el análisis granulométrico conjugadas con los
resultados de los límites de consistencia, nos ha permitido determinar que este
se puede clasificar al suelo del proyecto como tipo CL (arcillas inorgánicas de
22
plasticidad baja a media, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas,
las cuales tienen un límite líquido menor de 50).
4.5 La capacidad portante de diseño calculada tal como lo establece el Ministerio
de Vivienda Construcción y Saneamiento, se encuentra dentro de los
parámetros aceptables, referidas a estructuras superficiales.
4.6 El D.S. N° 004-2017-MINAM, establece los parámetros referenciales que debe
tener el agua para uso poblacional, a esta la encontramos en la categoría 1 del
referido texto, en tanto podemos identificar que tan solo el agua de la quebrada
El Tigre (caserío Palo Blanco) ha excedido el parámetro de sólidos suspendidos
y su nivel de turbidez se encuentra muy cerca de límite, según la Autoridad
Nacional del Agua, existen algunos parámetros que son susceptibles a la
variación en eventos climáticos específicos, es decir que el contenido de los
mismo depende de si son muestreados en época de avenida o de estiaje,
tomando como referencia esto las muestras de agua han sido tomadas en época
de estiaje por lo que se contempla el aumento de estos parámetros en época de
lluvia.
En aplicación de lo anterior el agua de la quebrada El tigre debe
necesariamente ser tratada con un proceso convencional simple a fin de que
pueda ser usada con fines poblacionales.
Para el caso del Manantial Granadilla (Caserío Villa Rumi), el agua es apta
para el uso poblacional dado que no ha excedido ningún parámetro referencial
según la normal por lo que solamente precisa de un proceso de desinfección
básico, para su uso.
4.7 Según el R.J. N°022-2016-MINAGRI, la acreditación de disponibilidad hídrica
es evaluada en función al balance hídrico de la fuente de agua que abastece el
proyecto, así mismo podemos encontrar la disponibilidad hídrica es definida en
el glosario de términos de la ANA, como el resultado positivo entre la oferta y
la demanda, en función en el caso de nuestro proyecto existe disponibilidad
hídrica suficiente para sustentar el uso poblacional para ambos caseríos.
23
4.8 Dado que el proyecto contempla como beneficiarios a 318 personas, no se
encuentra en un área restringida, ni tampoco dentro de un área arqueológica,
por lo que el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento, requiere tan
solo la presentación de una Ficha Técnica Ambiental (FTA), la misma que
define tres etapas del proyecto como importantes (cierre y abandono; operación
y mantenimiento; construcción) dentro de las cuales se identifican los posibles
impactos ambientales.
Según la dirección de asuntos ambientales del Ministerio de Vivienda
Construcción y Saneamiento todos los impactos ambientales negativos
identificados en la FTA, deberá contar con una medida preventiva que los evite
y/o minimice, así mismo reconoce los impactos con mayor incidencia se
encuentran en la etapa de construcción.
4.9 En aplicación de la Ley del SEIA y su reglamento, las medidas preventivas
propuestas han sido evaluadas en función a los impactos identificados, la FTA
es un documento oficial que tiene carácter de declaración jurada, por lo que el
cumplimiento de las medidas propuestas son materia de fiscalización por el
ente competente.
4.10 Tal como los establece la Norma Técnica, de opciones tecnológicas aplicadas
para sistemas de agua potable y saneamiento del Ministerio de Vivienda
Construcción y Saneamiento, el diseño de las estructuras particulares de la
PTAP (sedimentador, prefiltro y filtro) y en cumplimiento de la normativa se
ha tomado como referencia los diseños presentados por la citada norma para el
caso de 0.5l/s, sin embargo, se han tomado los caudales de diseño 0.221 l/s
Palo Blanco y 0.208 l/s Villa Rumi.
Para el caso del reservorio se han calculado volúmenes de almacenamiento
menores de 3.670 m3/día Palo Blanco y 3.460 m3/día Villa Rumi, la citada
normativa refiere que para cálculos de volúmenes menores deberá utilizarse el
modelo estandarizado de 5m3.
24
Según el algoritmo establecido en la R.M. N°192-2018-VIVIENDA, los
análisis de calidad de agua y los estudios de disponibilidad hídrica se ha podido
seleccionar las opciones tecnológicas adecuadas para cada caserío, quedando
como sigue; Caserío Palo Blanco se proyecta la instalación de una captación
tipo barraje fijo con canal de derivación, un sedimentador, un prefiltro, un filtro
reservorio, válvulas de purga, aire y control, cámaras de romper presión, líneas
de conducción, aducción y distribución; para el caso de Villa Rumi se proyecta
la instalación de una captación de manantial tipo ladera, reservorio, cámaras
rompe presión, líneas de conducción, aducción y distribución, válvulas de
purga, aire y de control.
4.11 El presupuesto se elabora en base al diseño de saneamiento adecuado para las
zonas de estudio Caserío Palo Blanco y Villa Rumi para lo cual se ha tomado
en cuenta el metrado de los planos elaborados y las cotizaciones para los
insumos considerados en el mismo.
25
V. CONCLUSIONES
5.1 El proyecto considerará para todos los cálculos posteriores referentes a
disponibilidad hídrica y diseño del sistema a para caserío Villa Rumi 155
beneficiarios, 03 instituciones sociales y 02 educativas; mientras que para el
caserío Palo Blanco 163 beneficiarios, 04 instituciones sociales y 03
educativas, así mismo los caseríos Palo Blanco y Villa Rumi, cuentan con un
sistema de captación ya abastecimiento de agua de es ineficiente, obsoleto y no
funcional.
5.2 El terreno de los caseríos del proyecto es de topografía ondulada en su
mayoría, lo cual favorece el diseño de un Sistema de Agua potable por
Gravedad., así mismo el suelo del proyecto pertenece al tipo CL (SUCCS)
arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, obteniéndose una capacidad
portante de diseño para el proyecto es de 0.758 kg/cm2 para las estructuras en
Palo Blanco y de 0.747 kg/cm2 para las estructuras en Villa Rumi.
5.3 El agua del manantial Granadilla (caserío Villa Rumi) y de la quebrada El
Tigre (caserío Palo Blanco), pueden ser usadas con fines poblacionales el
primero con un previo proceso de desinfección simple y en el segundo caso
deberá contar con un tratamiento de agua convencional.
5.4 Se acredita la existencia de disponibilidad hídrica de las fuentes de agua
Quebrada El Tigre y Manantial Granadilla.
5.5 La Ficha Técnica ambiental contempla la proyección de más de una medida
preventiva proyectada por posible afectación identificada en las etapas de
proyecto, las cuales serán de estricto cumplimiento.
5.6 El sistema de saneamiento del Caserío Palo Blanco comprende la instalación
de una captación tipo barraje fijo con canal de derivación, un sedimentador, un
prefiltro, un filtro reservorio, válvulas de purga, aire y control, cámaras de
romper presión, líneas de conducción, aducción y distribución; para el caso de
Villa Rumi se proyecta la instalación de una captación de manantial tipo
ladera, reservorio, cámaras rompe presión, líneas de conducción, aducción y
distribución, válvulas de purga, aire y de control.
5.7 El presupuesto para el diseño del sistema de saneamiento en los Caseríos del
presente estudio de investigación asciende a S/. 3,022,511.75 Nuevos Soles.
26
VI. RECOMENDACIONES
6.1 Se deberá socializar con la población el manual de operación y mantenimiento
del sistema una vez implementado, a fin de que una vez formalizada la JASS
se encargue de realizar el mantenimiento respectivo, evitando el deterioro de
las estructuras proyectadas.
6.2 Para futuras investigaciones, se recomienda que los planos realizados en
AUTOCAD CIVIL 3D elaborados con software de última versión, estos sean
gravados en formato compatible con versiones menores a fin de no perjudicar
la disponibilidad del acceso a los mismos.
6.3 Para futuras investigaciones tomar como referencia y consideración la
clasificación del suelo encontrada en el presente informe.
6.4 Las muestras de agua deben ser tomadas en época de lluvia puesto que esta
etapa se considera la más crítica para la detección de posibles excesos de
parámetros de calidad de agua.
6.5 Para los proyectos que se encuentren en ámbitos donde exista consejo de
recursos hídricos, los datos necesarios para el balance hídrico deberán ser
solicitados en esta instancia, si bien estos no son entes resolutivos si cuentan
con la data estadística necesaria y emiten opinión respecto al trámite.
6.6 Las medidas preventivas planteadas deberán ser incluidas en el presupuesto y
ejecutadas en la obra, toda vez que la ficha técnica ambiental tiene carácter de
declaración jurada y los compromisos asumidos son fiscalizables por el
Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento.
27
REFERENCIAS
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2015 Update. WHO/UNICEF, E.E.U.U.: Editorial OMS, 2014.
90 pp.
ISBN:9789243509143
RESOLUCIÓN DIRECTORAL N°03-2018-MTC. Resolución de aprobación del Manual
de Carreteras - Diseño Geométrico DG 2018. Perú, Lima 30 de enero del 2018.
RESOLUCIÓN JEFATURAL N°022-2016-ANA. Resolución de aprobación de
disposiciones para simplificación de procedimientos de otorgamiento de uso de agua,
Autoridad Nacional del Agua. Perú, Lima 21 de diciembre de 2016.
RESOLUCIÓN MINISTERIAL N° 192-2018-VIVIENDA. Norma técnica de diseño
Opciones tecnológicas para sistemas de saneamiento en el ámbito rural. Ministerio de
Vivienda Construcción y Saneamiento. Perú, Lima 13 de mayo de 2018.
RESOLUCIÓN MINISTERIAL N° 299-2013-VIVIENDA. Aprobar la Ficha Técnica
Ambiental (FTA) para Proyectos de Inversión en Saneamiento Rural, para aquellos
proyectos de inversión en saneamiento rural no comprendidos en el Sistema Nacional de
Evaluación de Impacto Ambiental, de conformidad a la Resolución Ministerial Nº 300-
2013-MINAM. Perú, Lima 28 de noviembre de 2013.
RESOLUCIÓN MINISTERIAL N°355-2018-VIVIENDA. Modifica la Norma Técnica
E.030 Diseño Sismorresistente del Numeral III.2 Estructuras, del Título III Edificaciones
del Reglamento Nacional de Edificaciones, aprobada por Decreto Supremo N° 011-2006-
VIVIENDA, modificada por los Decretos Supremos Nº 002-2014-VIVIENDA y N° 003-
2016-VIVIENDA. Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento. Perú, Lima 22 de
octubre de 2018.
RESOLUCIÓN MINISTERIAL N°383-2016-MINAM. Aprueba la primera actualización
del listado de inclusión de los proyectos de inversión sujetos al Sistema Nacional de
Impacto Ambiental. Ministerio del Ambiente. Perú, Lima 13 de diciembre de 2016.
30
SALINAS, M. Costos, Presupuestos, Valorizaciones y Liquidaciones de Obra. Instituto de
la Construcción y Gerencia. 12 ava ed. Lima: Fondo Editorial ICG, Perú.
89 pp.
SOTO Carmona, René. Manual para la elaboración de proyectos de sistemas rurales de
abastecimiento de agua potable 2012. Tesis (Ingeniero Civil). México: Universidad
Nacional Autónoma de México 2012.
Disponible en: http://132.248.52.100:8080/xmlui/handle/132.248.52.100/2445
TICONA Ccalla, J. L., & CÉSPEDES de la Cruz, J. Efectos del Proyecto de Inversión
Pública mejoramiento y ampliación de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado de la
localidad de Ferreñafe, Provincia de Ferreñafe-Lambayeque, en el Periodo 2017-2027.
Tesis (Ingeniero Civil). Lambayeque: Universidad Nacional Pedro Ruíz Gallo. 2019
Disponible en: http://repositorio.unprg.edu.pe/handle/UNPRG/3092
31
ANEXOS
ANEXO 1 Informe de Diagnóstico Situacional
GENERALIDADES
El presente diagnostico nos permitirá conocer aspectos generales de la zona donde se va a
realizar el proyecto, así como las actuales condiciones de abastecimiento de agua con el
que cuentan.
Es de recalcar que en un trabajo previo realizado por la Municipalidad de Cañaris a las
localidades del sector se ha podido recoger data que será detallada en los puntos anteriores,
permitiéndonos con esto conocer la problemática en la cual se plantea intervenir así mismo
conocer la disposición de la población bonificaría ante el proyecto.
El diagnostico situacional será pieza fundamental al momento de elegir la tecnología a
emplear, la cual contempla en el algoritmo establecido por Ministerio de Vivienda
Construcción y Saneamiento, la aceptación de la población por cada una de las tecnologías
para la disposición final de los efluentes.
OBJETIVO
OBJETIVO GENERAL
Determinar las características situacionales de los sectores donde realizará el proyecto
“DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN LOS CASERIOS DE PALO
BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS, LAMBAYEQUE”.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar la población beneficiaria del proyecto, así como las instituciones educativas
y sociales en los caseríos Palo Blanco y Villa Rumi.
• Identificar la situación actual del servicio de agua y saneamiento en los caseríos Palo
Blanco y Villa Rumi.
DESCRIPCIÓN DE LA ZONA
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Ubicación Geo-política
TABLA 1 : Ubicación del proyecto
TIPO DE ZONA A INTERVENIR RURAL
REGIÓN LAMBAYEQUE
PROVINCIA FERREÑAFE
DISTRITO CAÑARIS
LOCALIDAD PALO BLANCO Y VILLA RUMI Fuente elaboración propia
32
Según los datos proporcionados por la Municipalidad Distrital de Cañaris en
estudios previos de diagnóstico distrital podemos resumir que el distrito de Cañaris
o Kañaris, forma parte de los seis distritos que conforman la provincia de
Ferreñafe, es uno de los distritos con mayor incidencia de hablantes quechua.
El distrito de Cañaris está ubicado en la parte nor oriental de la provincia de
Ferreñafe, en un ramal de la cordillera norte que cruza el departamento de
Lambayeque, está limitado, como sigue:
Norte : Inkawasi
Sur : Salas
Oeste : Cajamarca
Este : Cajamarca
En este contexto las localidades de Palo Blanco y Villa Rumi se encuentran en la
parte nor oriental del distrito de Cañaris.
Clima: La característica climática en los sectores de Villa Rumi y Palo Blanco, por
su ubicación en la zona más baja, denominada Temple, tiene un clima caluroso,
propicia el sembrío de café y algunas frutas, es de mencionar que el clima está
ligado en principio a la altitud y a la época de lluvias siendo los meses con mayor
incidencia de estos de enero a Mayo, los meses de octubre a diciembre suele
presentarse lluvias de baja intensidad, que propician microclimas favorables para
cultivos específicos.
Tipo de Suelo: El tipo de terreno que predomina es el arcilloso, con presencia de
rocas en lugares focalizados (quebradas, manantiales), se este tema se puede
encontrar con más detalle en el informe que corresponde a mecánica de suelo.
Topografía y Sismicidad: Desde el punto de vista sísmico, es bien sabido que el
territorio peruano pertenece al círculo circunspacífico, el cual comprende zonas de
actividad sísmica y por lo tanto se puede ser sometido a movimientos telúricos con
frecuencia, así mismo según las normas E030 - de Diseño Sismo Resistente, del
RNE, el distrito de cañaris pertenece a la zona sísmica tipo 03, mayor detalle de
estos datos puede ser encontrados en el informe topográfico.
Vías de comunicación: Los caseríos de Palo Blanco y Villa Rumi tienen un acceso
principal en la carretera que llega desde Chiclayo a Motupe, siguiendo el desvío
33
que lleva el nombre del caserío palo Blanco, es de mencionar que es un camino
accidentado por tratarse de una trocha carrozable (primer destino), continuando la
trocha mencionada se llega al Caserío Villa Rumi el cual se encuentra
aproximadamente 3 Km de distancia del Caserío Palo Blanco.
SITUACIÓN DEMOGRÁFICA
Evolución de la Población: Con el último censo estaría revelando que la población
en las zonas de estudio tiende a emigrar a zonas rurales, teniendo un crecimiento
poblacional negativo, el mismo que se explica por el fenómeno de emigración antes
descrito.
Si bien existen casos de inmigrantes a las zonas de estudio, estos pocos provienen
de los sectores con ingresos muy bajos, incrementando de esta forma la pobreza del
sector.
Características de la Población del proyecto: El caserío Palo Blanco está
constituido por 51 viviendas las cuales albergan a un total de 163 personas, la
densidad estimada poblacional para este caserío es de 3.20.
El caserío Villa Rumi está constituido por 38 viviendas las cuales albergan a un
total de 155 personas, la densidad estimada poblacional para este caserío es de
4.80.
Con lo anterior en mención podemos decir entonces que el proyecto será realizado
para un total de 318 personas.
Características socio económicas:
Situación Social: En el caserío palo Blanco se encuentran tres niveles educativos,
inicial, primaria y secundaria, I.E. Primaria 11076, Secundaria 11076 y I.E. inicial
378; para el caso del caserío Villa Rumi, encontramos dos niveles educativos,
inicial y primaria; I.E. Inicial 393 y I.E. Primaria N°11202, las condiciones de la
infraestructura educativa en la zona pueden calificarse como inadecuadas para el
proceso de aprendizaje y en los cuales no se usa las tecnologías modernas y de
calidad.
34
TABLA 2 : Datos de las instituciones educativas dentro del proyecto
LOCALIDAD NIVEL/
MODALIDAD GESTIÓN ALUMNOS TOTAL
CASERÍO PALO
BLANCO
INICIAL PÚBLICA 14
79 PRIMARIA PÚBLICA 37
SECUNDARIA PÚBLICA 28
CASERIO VILLA RUMI INICIAL PÚBLICA 19
63 PRIMARIA PÚBLICA 44
Fuente elaboración propia
Según las encuestas realizadas por la Municipalidad Distrital de Cañaris el 40% de
la población es analfabeta y tan solo un 20% tiene educación secundaria completa.
Si nos referimos a la temas de salud podemos decir que en el caserío Palo Blanco y
Villa Rumi no cuenta con ningún centro de salud, por lo que la población del sector
se desplaza a la ciudad de Motupe en caso de emergencias médicas que es donde se
encuentra el centro de salud más cercano, la problemática se agrava debido al mal
estado de las vías de comunicación y transporte, los cuales tienen niveles de
transitabilidad muy por debajo de lo aceptable, más cuando se requiere de atención
médica de emergencia, esto básicamente debido a la falta mantenimiento de estas
trochas.
Según registran los centros de salud del distrito de Cañaris en los sectores de Villa
Rumi y palo Blanco se registra con más frecuencia la incidencia de casos de
enfermedades parasitarias, las mismas que estarían asociadas a las deficientes
condiciones sanitarias con las que se cuenta en la actualidad, inadecuados hábitos
de higiene y condiciones de pobreza en la que se encuentran.
En lo que respecta a vivienda, en los caseríos de Palo Blanco y Villa Rumi, se
pueden apreciar viviendas de mayor cantidad de material rústico de un nivel (adobe
con techo de calamina) la mayoría se encuentra en mal estado por antigüedad de
construcción; en menores proporciones se puede identificar viviendas de material
noble (ladrillo y techo de calamina) también de un nivel.
Sobre la existencia de organizaciones locales podemos decir que en el caserio palo
Blanco se pueden encontrar 01 local para iglesia, 01 local para Club de madres, 01
local de casa maestro y 01 local de asociación comunal, mientras que en caso del
caserío Villa Rumi encontramos local para iglesia, 01 local comunal y 01 comedor
popular.
35
TABLA 3: Datos de las instituciones comunales
LOCALIDAD
PUESTO
DE
SALUD
IGLESIAS LOCAL
COMUNAL
COMEDOR
POPULAR
CLUB
DE
MADRES
CASA
MAESTRO
CASERIO
VILLA RUMI 0 1 1 1 0 0
CASERIO
PALO
BLANCO
0 1 1 0 1 1
Fuente elaboración propia
Situación Económica: En cuanto a las características socioeconómicas, según los
datos brindados por la Municipalidad de Cañaris, la población de caseríos de Palo
Blanco y Villa Rumi tiene su principal actividad económica en la agricultura con
más del 70% dedicada a ella.
El uso actual de la tierra está destinada a la agricultura, siendo los cultivos de pan
llevar los predominantes, así mismo en los sectores en mención se ha
promocionado el cultivo de café orgánico el cual está teniendo acogida por los
pobladores, adoptando este cultivo como propio, sin embargo, este aún no tiene la
capacidad tecnológica necesaria.
Los suelos de la zona presentan características y condiciones favorables para los
programas de forestación y reforestación en base a especies nativas de poco
impacto ecológico.
Con respecto a la ganadería, la existencia de pastos naturales permite desarrollar
una ganadería incipiente, pero en crecimiento, se aprecia crianza de ganado vacuno,
ovino y porcino, entre los principales animales de cría.
En las localidades del área de influencia del proyecto se realizan trueques
(intercambios comerciales) entre centros poblados cercanos para el suministro de
productos e insumos necesarios tanto para la actividad productiva como para el
consumo propio, sin dejar de lado que los productos de la agricultura y la ganadería
son llevados a comercializarse en el mercado de Motupe, Jayanca e Íllimo.
Sobre el nivel de ingreso económico familiar es importante recalcar que, según la
investigación realizada por la Municipalidad de Cañaris, la zona del proyecto se
encuentra con índice de ingresos menores a S/.300 soles mensuales, dicha suma se
encuentra muy por debajo del sueldo mínimo vital.
36
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO
Los caseríos Palo Blanco y Villa Rumi, así como la mayoría de los caseríos que conforman
el distrito de Cañaris, se encuentra en esta de emergencia por falta de sistemas de agua y
saneamiento adecuados, en este punto hay que mencionar que es la Municipalidad Distrital
de Cañaris la encargada de realizar las gestiones necesarias para implementar sistemas
eficientes de acuerdo con la normativa vigente y aplicadas a la realidad de la población.
Tanto el caserío Palo Blanco como el caserío Villa Rumi, cuenta actualmente con
abastecimiento de agua sin tratamiento en mal estado, que no cumple con la dotación de
agua necesaria para satisfacer las necesidades de la población.
Para el caso de Villa Rumi, el agua es traída al centro poblado desde el manantial
Granadilla, dicha captación no ha recibido ningún tipo de mantenimiento desde su
instalación se ha podido evidenciar presencia de insectos y anfibios, la línea de conducción
se encuentra deteriorada, con presencia de filtraciones, esto debido a que la mencionada
línea se encuentra a la intemperie, el reservorio actual se encuentra deteriorado en la parte
visible, con napas en la parte interna, las válvulas de ingreso están inutilizables y no
cuentan con sistema de cloración, asimismo es de resaltar que se encuentra en una cota no;
la línea de distribución se ha podido observar que en su mayoría se encuentra a la
intemperie, apreciándose filtraciones por roturas de la línea, al final de la línea se
encuentra una pileta de uso comunal la cual es usada por los pobladores del caserío para el
consumo diario, sin embargo esta agua no estaría cumpliendo con los estándares de calidad
y cantidad necesarias para uso poblacional.
En el caserío Palo Blanco, la historia se repite, el sistema actual no permite el suministro
de agua necesario para el abastecimiento eficiente de agua para la población del caserío, la
línea de conducción se encuentra afectada en varios tramos, esto por encontrarse a la
intemperie, pudiendo apreciarse roturas las mismas que han sido reparadas de forma
artesanal por los pobladores de la zona; el reservorio no recibe el agua necesaria para la
distribución debido a las fugas de la línea de conducción que hace que el agua de la tubería
pierda presión, la estructura en sí se encuentra en abandono se puede apreciar napa verdosa
dentro del tanque y un nivel elevado de sedimentos en el fondo, esto debido a que el agua
captada no cuenta con sistema de tratamiento, el problema en la línea de distribución se
repite, el diseño actual no permite que la cantidad de agua necesaria llegue al caserío por lo
que los pobladores se ven en la necesidad de ir hasta la quebrada El Tigre y mediante
bidones extraerla.
37
Sobre el sistema de saneamiento, en ambos caseríos (palo Blanco y Villa Rumi) no se
cuenta sistemas eficientes pudiéndose observar la existencia de pozos sépticos
improvisados para la disposición de sus efluentes, los mismos que no cuentan con un
tratamiento necesario.
38
ANEXO 2 Informe Topográfico
GENERALIDADES
El presente es parte primordial de este proyecto de tesis, puesto que muestra la
representación gráfica del Diseño del saneamiento básico rural en los caseríos Palo Blanco
y Villa Rumi, distrito de Cañaris, Lambayeque, lo que en conjunto nos permitirá tener una
visión detallada de las distancias horizontales, así mismo nos permitirá obtener el área y
relieve donde se proyectará la construcción de la infraestructura y redes del sistema de
agua potable, así como las estructuras de unidades básicas saneamiento rural planteado en
el proyecto citado anteriormente.
Es importante mencionar que el levantamiento topográfico nos ha permitido la obtención
de los datos reales de la zona, para esto se organizó y coordinó con la población de los
caseríos a fin de que nos proporcionen el apoyo necesario, esto incluyó un recorrido previo
para realizar una planificación de tiempos correctos, en esta se ubicaron los posibles
puntos con estacas y nos permitió tener una idea real de la configuración natural del
terreno, donde se desarrollará el proyecto.
Se realizó el levantamiento catastral de las viviendas beneficiadas por el proyecto, esto nos
permitirá tener con exactitud el número de conexiones domiciliarias con las que se
trabajará en el diseño del proyecto.
Este informe contiene el levantamiento de las Líneas del sistema de agua potable, (línea de
conducción entre la captación y reservorio, la línea de aducción y distribución, las líneas
de conexiones domiciliarias), lo que ha permitido generar las curvas de nivel necesarios
para el diseño de las diferentes estructuras de control de presiones, como por ejemplo
válvulas de control, de aire, de purga, entre otras que se han podido generar debido a la
topografía accidentada que muestra la zona de estudio.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar los puntos espaciales del terreno donde se ejecutará el proyecto, a fin de poder
realizar el plano topográfico de cada caserío involucrados en el proyecto.
39
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Recopilar información topográfica, para la elaboración de planos y diagramas propios
del proyecto.
• Determinar la zona de influencia, la característica del terreno por su relieve mediante
el trabajo de campo y gabinete.
• Establecer un BM para la partida de replanteo, esto cuando ya se dé la ejecución del
proyecto.
DESARROLLO DEL ESTUDIO
RECONOCIMIENTO DEL TERRENO
Con fines de obtener una óptima topografía, se realizó el reconocimiento de campo previo,
es decir una visión de los desniveles y accidentes topográficos que se presentan a lo largo
de las diferentes líneas del sistema de agua potable, los mismo que fueron realizados en
coordinación con personal representantes del área técnica de la Municipalidad Distrital de
Cañaris, y autoridades de los caseríos de palo Blanco y Villa Rumi.
Lo anterior en mención no ha permitido establecer los puntos desde donde se realizarían
las mediciones, la localización de las estaciones fue realizada de tal manera que se pudiera
dirigir desde cada una, la visual recíproca al menos a otra estación sin ningún obstáculo, lo
que permitirá tener los cálculos y planos adecuados para el proyecto.
REDES DE APOYO
Sobre este punto se ha consultado Alcántara García, (2014) en su libro “Topografía y sus
aplicaciones”, el cual menciona que, para desarrollar un correcto levantamiento
topográfico se necesitan puntos que se relacionen entre sí, estos no son más que los
denominados o conocidos como puntos de apoyos, materializadas en el terreno mediante la
colocación de estacas.
Para el proyecto dada la amplitud del área es necesario más de una estación topográfica,
siendo estas colocadas con estacas firmes y pintadas, con esto se fija la posición de la
estación total desde donde se barrerán los detalles del terreno y la nivelación necesarias
para generar las curvas de nivel.
40
Redes de apoyo planimétrico: Referida a un conjunto de estaciones unidas por
medio de líneas imaginarias que forman la estructura del levantamiento topográfico
y por medio del cual se pudo obtener la toma de los datos de campo, este tipo de
redes de apoyo solo se realiza sobre una proyección del plano horizontal.
El método de levantamiento realizado para este estudio es poligonal abierta,
estratégicamente designada con la nomenclatura para cada tipo de componente del
proyecto.
Redes de apoyo altimétrico o circuito de nivelación: El levantamiento
topográfico altimétrico, tiene por objetivo la determinación de elevaciones,
respecto a una superficie de referencia, esto da lugar al circuito de nivelación que
contiene las diferencias de los niveles entre dos puntos, hablados directa o
indirectamente.
DESARROLLO DEL TRABAJO DE CAMPO
Preparación y organización: Para poder realizar el levantamiento topográfico se
tuvo que coordinar con los representantes de la municipalidad para realizar una
visita preliminar, donde se planificó los trabajos topográficos, así mismo se solicitó
el apoyo de la población beneficiaria en cada caserío previa coordinación con los
representantes de cada caserío.
Como segundo nos agenciamos de los equipos necesarios para realizar la actividad
y contratar al topógrafo que nos apoyó en todos los trabajos de campo.
Trabajos de campo: Los trabajos se iniciaron desde la captación de cada caserío
Palo Blanco concluyendo en el caserío Villa Rumi, los cuales se iniciaron con la
marcación de los puntos de referencia y colocación del estacado de la poligonal,
para luego llegar al reservorio proyectado y hasta la última vivienda beneficiaria
que corresponde el estudio del proyecto de tesis.
Los trabajos fueron iniciados el día 16.08.2019 y concluidos el día 24.08.2019,
dando un tiempo de trabajo total de 08 días.
Para el levantamiento topográfico se necesitó lo siguiente:
41
a. Equipos y accesorios:
• 01 estación Total TOPCON OS -105.
• 01 trípode.
• 01 GPS GERMIN GPSMAP 64 S.
• 03 prismas.
• 03 bastones
• 01 wincha de 5.00m
• 01 wincha de 50.00m
• 04 radios comunicadores HANDY MOTOROLLA.
• Estacas
• Cámara Fotográfica
b. Brigada de campo.
• 01 operador de estación total
• 02 asistente de operador
• 03 porta prismas.
• 01 ayudante de topografía.
Desarrollo del trabajo de gabinete: Una vez realizado el trabajo de campo
(levantamiento topográfico) el desarrollo del trabajo de gabinete se dio a través del
operador de la estación total, orientados con indicaciones de los autores de esta
tesis.
Para esto se utilizaron 01 computadora portátil (LAPTOP) TOSHIBA, INTEL(R)
CORE(TM) I5- 2430M@ 2.40GHz, de 8.00 GB de RAM instalada, con un sistema
operativo de 64 BITS; 01 software Topográfico de AUCTOCAD CIVIL 3D 2019
METRIC, y AUTOCAD 2019; Memoria externa de 1.00 TERA de capacidad.
42
Procesamiento de datos recolectados en campo.
• Realizar la exportación de los datos de la estación total mediante la
memoria USB, en archivos compatibles con “csv” y “txt”, respectivamente.
• Evaluación de la base de datos procurando que los puntos no se repitan con
la finalidad de no distorsionar las curvas de nivel a elaborar.
• Culminado con el punto anterior se procedió a configurar el dibujo de las
curvas de nivel, a cada 5 metros las curvas principales, utilizando el
programa del AUTOCAD CIVIL 3D 2019.
• La Geo referencia del presente proyecto se tuvo que configurar lo siguiente:
Zona: Paralelo 17S, referido al Meridiano de Greenwich.
Elipsoide: WSG – 84, en coordenadas Universal Transverse Mercator
(UTM).
Datum: Alturas referidas sobre el nivel del mar (m.s.n.m)
• Se dibujó la planimetría del terreno teniendo en cuenta la línea proyectada
del sistema de agua potable, las viviendas beneficiarias del sistema,
generando planos en planta y perfiles de las líneas de conducción, aducción,
distribución y conexiones domiciliarias.
ANALISIS Y RESULTADOS
ELECCIÓN DEL SISTEMA: (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2018), la
topografía encontrada se clasificará teniendo en cuenta lo siguiente:
TABLA 1: Tabla de clasificación orográfica del terreno
Pendientes Transversales Tipo de topografía
0% - 10% Llana
11% - 50% Ondulada
51% - 100% Accidentada
Mayor 100% Montañosa
Fuente: Manual de Carreteras; Diseño Geométrico (DG). Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2018
Realizada la revisión de los datos obtenidos, el terreno que abarca la red desde la
captación, conducción, reservorio aducción y la última vivienda beneficiada, de los centros
43
poblados Villa Rumi y Palo Blanco, determinando que se encuentran en el rango de
pendiente 12 a 16%, por lo que en aplicación del cuadro anterior corresponde la
clasificación de Ondulada, lo que favorece el diseño de un Sistema de Agua potable por
Gravedad Abierta o ramificada.
Estaciones: Las estaciones topográficas se colocaron en lugares que permitieron
la visión de puntos críticos, debido a que, en los caseríos se encontró muchos
arbustos y vegetaciones que obstaculizaban el trabajo de campo, todo ello para
poder plasmar en plano las estructuras, redes del sistema de agua potable y vías
de acceso.
Para ello se estableció un total de 04 BM en el caserío Palo Blanco y 03BM en
el caserío Villa Rumi, los cuales se han considerado en el replanteo y ejecución
del proyecto:
TABLA 2: BMS caserío Palo Blanco
N° COORDENADAS UTM WGS84 (17 SUR)
NORTE ESTE ALTURA DENOMINADO
3 9329876.0960 659723.5961 880.8915 "BM1"
264 9328921.7623 658992.3972 819.7712 "BM2"
931 9327522.8189 658099.5933 649.8922 "BM3"
1171 9327585.3325 657095.0645 603.2524 "BM4" Fuente: Elaboración propia.
TABLA 3: BMS Villa Rumi
N° COORDENADAS UTM WGS84
NORTE ESTE ALTURA DENOMINADO
4 9335768.5048 664451.3991 1535.5698 "BM1"
346 9334638.1782 664536.1351 1465.9283 "BM2"
649 9333777.0000 663812.0000 1425.3400 "BM3" Fuente: Elaboración propia.
Los puntos obtenidos de la estación total por caseríos se detallan en la siguiente
a continuación.
PLANOS TOPOGRÁFICOS
Los planos topográficos diseñados se encuentran como un anexo independiente del
presente.
44
CONCLUSIONES.
• Que, el trabajo realizado abarca el levantamiento topográfico, arrojando para el
caserío Palo Blanco un total de 1960 puntos en los que se han incluido 04BMs y para
el caserío Villa Rumi un total 1241 puntos en los que se han incluido 03BMs, los que
son detallados en el numeral 3.4.3 del presente.
• Que, en el trabajo de gabinete al usar los datos obtenidos luego de ser procesados, se
obtuvo el plano topográfico de cada caserío.
• Que, el terreno presenta una topografía ondulada predominante en todo el proyecto
desde la captación hasta la última vivienda beneficiada, en ambos caseríos del
proyecto.
45
ANEXO 3 Informe Mecánica de Suelos
GENERALIDADES
El presente estudio nos permitirá determinar las características del suelo en el que se va a
desarrollar el proyecto: “Diseño del saneamiento básico rural en los caseríos Palo Blanco y
Villa Rumi, distrito de Cañaris, Lambayeque”, estas características han sido analizadas a
las profundidades activas donde se va realizar el tendido de la tubería, teniendo en cuenta
que las estructuras a diseñar son de cimentación superficial las profundidades no
sobrepasaran el 1.5m.
Cabe resaltar, que los estudios se realizaron en el laboratorio de Mecánica de suelos de la
Escuela Profesional de Ingeniería Civil de la Universidad Cesar Vallejo – Chiclayo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL: Determinar las características geotécnicas del suelo donde se
realizará el proyecto “DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN LOS
CASERIOS DE PALO BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS,
LAMBAYEQUE”.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Efectuar calicatas en cada uno de los caseríos del proyecto a fin de obtener muestras
representativas para su análisis en el laboratorio de suelos de la UCV.
• Realizar el análisis de resultados de mecánica de suelos, ensayo de análisis
granulométrico, límites de Atterberg, contenido de humedad, los que se realizaran en
el Laboratorio de Mecánica de Suelos de la UCV.
• Determinar la capacidad portante del terreno para el diseño de las estructuras no
lineales que contempla el proyecto.
DESARROLLO
SISMICIDAD
El territorio peruano pertenece al círculo Circunspacífico, el cual comprende la zona de
mayor actividad sísmica en el mundo, es por este motivo que los movimientos telúricos no
46
son un caso aislado, siendo su frecuencia bastante alta dentro del territorio nacional, lo que
ha ocasionado que existan varias zonas que se diferencia por su mayor y menor frecuencia
de estos movimientos, esta es la razón por la que se dictan las Normas Sismo Resistente, la
R.M. N°355-2018-VIVIENDA (Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento,
2018), que aprueba el Reglamento Nacional de Edificaciones, el país se divide en cuatro
zonas.
Nuestro proyecto se desarrollará en los caseríos que se encuentran en la ZONA 3, la cual
se encuentra en alta sismicidad, según la zonificación de la Norma E.30 Diseño
Sismorresistente.
Ilustración 1: Grafico de zonas sísmicas Perú
Fuente R.M. N°355-2018-VIVIENDA
Por lo tanto, nuestro proyecto se puede asignar un factor, a la ZONA 3 el cual es Z=0.35.
GEOLOGÍA.
El análisis general de Geología, el cual ha sido realizado durante la inspección a los
caseríos del proyecto, no se identificó la existencia de fallas activas que puedan ocasionar
algún problema al momento de la ejecución del mismo.
Para nuestro proyecto, según los estudios realizados por la Municipalidad Distrital de
Cañaris, el tramo correspondiente desde Motupe y los Caseríos del proyecto (Palo Blanco
y Villa Rumi), los materiales geológicos se componen por rocas sedimentarias
provenientes del Cretáceo medio, además de sectores de material sedimentario de
andesitas, dacitas, del Paleógeno -Oligoceno, la geomorfología de la zona corresponde a
47
áreas parcialmente rocosas, predominando suelos arenas arcillosos de mediana a alta
plasticidad con ligero porcentaje de arena y grava finas, en su mayor parte consolidado.
Se puede decir que los suelos de la zona corresponden a un origen aluvial el cual según
referencias no proporciona una calidad apropiada, no existe presencia de nivel freático y
en su mayor parte con escasa vegetación,
Por ende, geólicamente la zona es estable en las áreas donde se ha previsto realizar las
estructuras de concreto.
Las rocas de tipo granito y andesitas existentes hacen que la zona sea poco alterable ante
efectos de lluvias, por lo que es poco probable la ocurrencia de un deslizamiento en donde
se van a ejecutar las obras de concreto.
La cantera que nos proporcionaran el material para los agregados está ubicada en el caserío
El Arrozal del Distrito de Motupe.
TRABAJO DE CAMPO.
Excavación de calicatas: Las excavaciones se realizaron en el terreno por medios
convencionales simples, las calicatas fueron realizadas en promedio con una profundidad
de 1.5m. lo que nos permitió visualizar la estratigrafía del suelo, determinando el tipo de
ensayo de laboratorio a ejecutar de cada uno de los estratos de suelos encontrados de las
muestras representativas, así mismo nos permitió visualizar de forma directa el suelo
donde se va ejecutar el proyecto, obteniendo datos preliminares.
En los Caseríos Palo Blanco y Villa Rumi, se han realizado 03 calicatas en cada uno
haciendo un total de 06 calicatas para todo el proyecto, las cuales nos han posibilitado
acceder directamente al terreno, en zonas claves representativas de la línea de conducción,
distribución y reservorio.
Es importante resaltar que no se ha tomado muestras en el punto de captación puesto que
estos se encuentran en rocas fijas compactas de grandes magnitudes y bolonerías de
piedras de gran tamaño, que imposibilita la toma de muestras del suelo, sin embargo, nos
permite establecer que la captación será realizada en terreno estable.
48
Toma y Transporte de Muestras: Al concluir las excavaciones se procedió a tomar 5kg
de muestras del suelo por cada estrato encontrado, utilizando para esto instrumentos de
mano necesarias, las muestras fueron colocadas en bolsas plásticas herméticas,
permitiendo el fácil transporte. Las calicatas se realizaron como sigue:
TABLA 1: Ubicación de Puntos de Toma de Muestras – Villa Rumi
N° DESCRIPCIÓN COORDENAS (UTM WGS84) ZONA 17
NORTE ESTE ALTURA
C-1 Línea de Conducción 9329668 659646 924
C-2 Línea de Distribución 9327612 658104 635
C-3 Reservorio 9329378 659488 645
Fuente: Elaboración propia.
TABLA 12: Ubicación de Puntos de Toma de Muestras – Palo Blanco
N° DESCRIPCIÓN COORDENAS (UTM WGS84) ZONA 17
NORTE ESTE ALTURA
C-4 Línea de Conducción 9334938 664478 1479
C-5 Línea de Distribución 9334240 664580 1402
C-6 Reservorio y PTAP 9334938 664469 1474
Fuente: Elaboración propia.
Trabajo de laboratorio: Los resultados de los ensayos de laboratorio los cuales se
encuentran en el último anexo del presente, fueron realizados en el laboratorio de
Mecánica de Suelos de la Universidad Cesar Vallejo Chiclayo, donde se elaboraron los
análisis básicos identificando las características geológicas de los suelos y una capacidad
portante para el diseño de las estructuras no lineales.
Asegurándonos de esta manera que los ensayos en el laboratorio han sido realizados
siguiendo las normas técnicas establecidas por la American Society for Testing Materiales
(ASTM) de los Estados Unidos de Norte América.
(Universidad Nacional de Colombia, 2002) A continuación, se describen los ensayos
realizados.
49
a. Análisis mecánico por tamizado (ASTM – D-422)
Este ensayo determina la cantidad en porcentaje del tamaño de las partículas de
fracción gruesa de las muestras del suelo. Para esto la muestra de suelo seco pasa por
una serie de mallas o tamices de dimensiones estandarizadas a fin de determinar las
proporciones relativas de los diversos tamaños de las partículas, lo que nos permite
determinar el tipo de suelos mediante el método de SUCS Y AASHTO.
Equipos necesarios para realizar este ensayo, tamices (3”, 2 ½ “, 1 ½”,1”, ¾”, ½”,
3/8”, ¼”,N°4, N°6, N°8, N°10, N°16, N°20, N°30, N°40, N°50, N°60, N°80, N°100,
N°200); Balanza; cepillos de acero para limpiar tamices.
b. Contenido de humedad natural (ASTM D-2216)
La humedad presente en el suelo representa la cantidad de agua existente en él, esta
es una relación entre el peso de agua en el material y el peso de material total seco.
Equipos necesarios para realizar este ensayo: Balanza, horno de secado, capsulas
resistentes, utensilios, guantes.
c. Límite de Atterberg – Límite de consistencia (ASTM D- 4318)
Este se basa en el concepto de los suelos finos.
Limite Líquido: ASTM D-423
Cada suelo tiene un contenido de agua con el que se produce un cambio de estado,
nos importa conocer el rango de humedades para el cual el suelo (materia de este
proyecto) presenta un comportamiento plástico, es decir se deforma sin romperse, es
lo que representa la plasticidad.
Los equipos a utilizar en este ensayo son: espátula, copa de Casagrande, acanalador,
recipientes varios, tamiz N°40, balanza de precisión, cepillos para limpiar los
tamices, horno de secado.
Limite Plástico: ASTM D-424
Contenido de agua en el material para el cual se comienza a agrietarse cuando es
amasado en cilindros de 3mm de diámetro.
50
Como es sabido la plasticidad es una propiedad de los suelos, por la que a fin de
evitar los rebotes plásticos cambian su consistencia esto al variar el contenido de
agua. Los estados de consistencia de masa de suelo plástico en función del cambio
de humedad son: sólido, semisólido líquido y plástico.
Para la obtención de los limites líquido y plástico, es necesario primeramente tamizar
la muestra por la malla #40 donde la porción de suelo que retiene la mañana se
descarta,
Equipos necesarios para realizar el ensayo, espátula, superficie de rodadura,
recipientes, tamiz n°40, balanza, cepillos para limpiar tamices, horno de secado y
agua destilada.
Índice Plástico:
Es la diferencia entre el límite líquido y el plástico, es la representación de la
humedad dentro del cal el suelo se mantiene plástico.
Capacidad portante.
Es la capacidad que tiene el suelo para soportar cargas aplicadas sobre él, es a la vez
la máxima presión media de contacto entre la estructura proyectada y el terreno tal
que no acarree un fallo del suelo o un asentamiento diferencia excesivo, es conocida
como la capacidad última de carga del suelo de cimentación.
La capacidad portante admisible debe estar basada en las fórmulas de Terzaghi.
Clasificación de suelos
TABLA 3: Sistema de clasificación AASHTO
*La posición de A3 antes que A2 en el proceso de eliminación de izquierda a derecha no es necesariamente superioridad de A3 sobre A2.
**El índice de plasticidad de A-7-5 es igual o menos que LL-30, El índice del subgrupo A-7-6 es mayor que LL-30
51
Para encontrar el índice de grupo se aplica lo siguiente formula
IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F – 15) (IP – 10)
Siendo:
F : % que pasa el tamís ASTM N°200
LL : Límite líquido
IP : índice de plasticidad d.
El índice de grupo para los suelos de los subgrupos A-2-6 Y A-2-7 se calcula
usando sólo
IG = 0 0.01 (F – 15) (IP – 10)
52
TABLA 4: Sistema Unificado de Clasificación de suelos SUCS
53
Análisis de los resultados en laboratorio: Las muestras de suelos tomadas han
sido analizadas en el laboratorio de mecánica de suelos de la Universidad Cesar
vallejo, los resultados de los mismos han servido para realizar el siguiente
análisis.
CARACTERÍSTICAS DE LAS MUESTRAS TOMADAS CASERÍO PALO
BLANCO
a. CALICATA N°01: CONDUCCION (ESTRATO 1 – profundidad 0.5m)
Con los datos de los análisis mecánicos por tamizados se ha realizado una
tabulación con las tablas descritas en el inciso f) del numeral 3.3.3 de este informe,
como sigue:
Se compara los resultados del Índice de Plasticidad con el Límite Líquido en el
gráfico de clasificación AASHTO.
Gráfica 1: Clasificación según AASHTO C1 –E1
- Se determina el índice de grupo con la formula
IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F – 15) (IP – 10)
Datos : LL= 34.37 IP=16.00 F=60.32
IG = 8
Con lo anterior determinamos que el suelo analizado es un suelo arcilloso.
- Se compara los resultados del índice de plasticidad y el límite líquido en el
ábaco de Casagrande (Clasificación SUCCS)
54
Este gráfico nos evidencia que el tipo de suelo es un suelo de partículas finas cuya
denominación es Arcilla baja plasticidad arenosa CL.
Por tanto podemos decir que el suelo en mención es un tipo de arcilla arenosa de
baja plasticidad, caracterizada por tener baja a media compresibilidad dado que su
límite líquido es menor a 50% y su poca humedad, clasificación según SUCS como
CL y según AASHTO como A-6 (8).
Para las siguientes muestras se han tomado los mismos procedimientos detallados
en el acápite anterior dando como resultado lo siguiente:
a. CALICATA N°01: CONDUCCION (ESTRATO 2 – profundidad 0.5-1.5m)
Presenta una arcilla gravosa de baja plasticidad, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (8),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
b. CALICATA N°02: RESERVORIO (ESTRATO 1 – profundidad 0.7m)
Presenta una arcilla arenosa de baja plasticidad, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (7),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
c. CALICATA N°02: RESERVORIO (ESTRATO 2 – profundidad 0.7-1.5m)
Presenta una arcilla de baja plasticidad con arena, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
55
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (10),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
d. CALICATA N°03: DISTRIBUCIÓN (ESTRATO 1 – profundidad 0.6m)
Presenta una arcilla de baja plasticidad con arena, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (11),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
e. CALICATA N°03: RESERVORIO (ESTRATO 2 – profundidad 0.6-1.5m) Presenta
una arcilla arenosa de baja plasticidad, caracterizada por tener baja a media
compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (9),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
Características de las muestras tomadas caserío Villa Rumi
a. CALICATA N°01: CONDUCCIÓN (ESTRATO 1 – profundidad 0.6m)
Presenta una arcilla de baja plasticidad con arena, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (11),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
b. CALICATA N°01: CONDUCCION (ESTRATO 2 – profundidad 0.6-1.5m)
Presenta una arcilla arenosa de baja plasticidad, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (11),
con presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
c. CALICATA N°02: RESERVORIO (ESTRATO 1 – profundidad 0.6m)
Presenta una arcilla de baja plasticidad, caracterizada por tener baja a media
compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca humedad,
clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (12), con
presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
d. CALICATA N°02: RESERVORIO (ESTRATO 2 – profundidad 0.6-1.5m) Presenta
una arcilla de baja plasticidad con arena, caracterizada por tener baja a media
compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (9),
con presencia de finos en más de mitad de la muestra.
56
e. CALICATA N°03: DISTRIBUCIÓN (ESTRATO 1 – profundidad 0.6m)
Presenta una grava arcillosa con arena, caracterizada por tener baja a media
compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca humedad,
clasificación según SUCS como GC y según AASHTO como A-4 (2), con
presencia de finos en más de la mitad de la muestra.
f. CALICATA N°03: DISTRIBUCIÓN (ESTRATO 2 – profundidad 0.6-1.5m)
Presenta una arcilla de baja plasticidad con arena, caracterizada por tener baja a
media compresibilidad dado que su límite líquido es menor a 50% y su poca
humedad, clasificación según SUCS como CL y según AASHTO como A-6 (8),
con presencia de finos en más de mitad de la muestra.
CONSOLIDADO DE ANÁLISIS DE MUESTRAS DEL LABORATORIO.
TABLA 5: Resultado de los análisis Caserío Palo Blanco
Descripción N°/C Prof.
(m)
Finos
(%)
LIMITES (%) C.H.
(%)
CLASIFICACIÓN
L.L. L.P. I.P. SUCCS AASHTO
Conducción C-10.5 60.32 34.37 18.37 16 3.36 CL A-6(8)
1.5 59.95 38.55 19.72 18.8 3.67 CL A-6(8)
Reservorio C-20.7 63.78 33.64 19.42 14.2 2.9 CL A-6(7)
1.5 70.40 37.6 19.40 18.2 3.52 CL A-6(10)
Distribución C-30.6 82.24 34.15 18.12 16.0 2.42 CL A-6(11)
1.5 69.16 33.02 18.32 14.7 3.77 CL A-6(9)
Fuente: Elaboración propia.
TABLA 6: Resultado de los análisis Caserío Villa Rumi
Descripción N°/C Prof.
(m)
Finos
(%)
LIMITES (%) C.H. (%) CLASIFICACIÓN
L.L. L.P. I.P. SUCCS AASHTO
Conducción C-10.6 82.48 37.39 19.85 17.5 3.18 CL A-6(11)
1.5 69.76 32.14 19.01 13.1 4.38 CL A-6(8)
Reservorio C-20.6 92.91 31.82 13.31 18.5 3.10 CL A-6(12)
1.5 78.60 29.87 21.56 8.3 4.58 CL A-6(9)
Distribución C-30.6 42.06 29.47 21.36 8.1 3.11 GC A-4(2)
1.5 74.2 29.30 19.72 9.6 4.19 CL A-4(8)
Fuente: Elaboración propia.
Como se puede observar en la tabla 5 y tabla 6 corresponde a la clasificación A- 6, suelos
arcillosos, para mayor detalle se puede verificar los resultados en los análisis anexos en la
parte final del presente, para ambos casos son arcillas inorgánicas de plasticidad baja a
media, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas en su mayoría.
ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN SUPERFICIAL: Se realizará el análisis de
cimentación para diferentes profundidades, para esto tendremos en cuenta:
Capacidad de carga. - Se ha determinado la capacidad admisible de carga en base la
fórmula de Terzaghi-Peck (1975):
57
TABLA 7: Factores de capacidad de carga modificados de Terzaghi
Φ Nc Nq Nγ Φ Nc Nq Nγ
0 5.70 1.00 0.00 26 15.53 6.05 2.59
1 5.90 1.07 0.005 27 16.30 6.54 2.88
2 6.10 1.14 0.02 28 17.13 7.07 3.29
3 6.30 1.22 0.04 29 18.03 7.66 3.76
4 6.51 1.30 0.055 30 18.99 8.31 4.39
5 6.74 1.39 0.074 31 20.03 9.03 4.83
6 6.97 1.49 0.10 32 21.16 9.82 5.51
7 7.22 1.59 0.128 33 22.39 10.69 6.32
8 7.47 1.70 0.16 34 23.72 11.67 7.22
9 7.74 1.82 0.20 35 25.18 12.75 8.35
10 8.02 1.94 0.24 36 26.77 13.97 9.41
11 8.32 2.08 0.30 37 28.51 15.32 10.90
12 8.63 2.22 0.35 38 30.43 16.85 12.75
13 8.96 2.38 0.42 39 32.53 18.56 14.71
14 9.31 2.55 0.48 40 34.87 20.50 17.22
15 9.67 2.73 0.57 41 37.45 22.70 19.75
16 10.06 2.92 0.67 42 40.33 25.21 22.50
17 10.47 3.13 0.76 43 43.54 28.06 26.25
18 10.90 3.36 0.88 44 47.13 31.34 30.40
19 11.36 3.61 1.30 45 51.17 35.11 36.00
20 11.85 3.88 1.12 46 55.73 39.48 41.70
21 12.37 4.17 1.35 47 60.91 44.45 49.30
22 12.92 4.48 1.55 48 66.80 50.46 59.25
23 13.51 4.82 1.74 49 73.55 57.41 71.45
24 14.14 5.20 1.97 50 81.31 65.60 85.75
25 14.80 5.60 2.25
Fuente: (Das, 2001)
a) Factores de capacidad de carga
Las fórmulas se han realizado con el siguiente procedimiento:
- Con los ángulos de fricción dados en los resultados del laboratorio de
mecánica de suelos, para Palo Blanco 7.97 y Villa Rumi 8.16; se interpola con
58
los datos de la Tabla 13 del presente, obteniéndose de esta forma los valores
Nc, Nq y Ny.
- Con los datos encontrados se reemplaza en la fórmula de Terzaghi-Peck,
descrita en el inciso a) del informe, encontrándose con esto la capacidad
portante del terreno.
- Finalmente, con este dato se aplica el factor de seguridad normado de acuerdo
a la reglamentación del Ministerio de Vivienda vigente a la fecha, el cual es 3,
obteniendo con este la capacidad portante de diseño.
A continuación, se detalla los resultados de los cálculos antes descritos.
TABLA 8: Resultados de factores de capacidad de carga modificados
Calicata Detalle Prof. (m)
Peso
Específic
o (γ)
(gr/cm3)
Cohesión
del suelo
(kg/cm2)
Angulo
de
Fricción
(Φ)
Factores de capacidad
de carga modificados Estructura
Nc Nq Nγ
C - 2 E-02 0.6 - 1.50 1.88 0.39 7.97 7.463 1.697 0.159
Reservorio
/PTAP- C. Palo
Blanco
C - 2 E-02 0.6 - 1.50 1.88 0.38 8.16 7.513 1.719 0.166 Reservorio - C.
Villa Rumi
Fuente: Elaboración propia
Aplicando la formula descrita en inciso a) del numeral 4.1.5.2, se obtienen los
siguientes datos:
TABLA 9 Resultados de capacidad portante de diseño
Calicata Descripción Capacidad
portante
Factor de
seguridad*
Capacidad portante
de diseño
C - 1 Reservorio /PTAP- C. Palo
Blanco
2.274 kg/cm2 3.00 0.758 kg/cm2
C - 1 Reservorio - C. Villa Rumi 2.242 kg/cm2 3.00 0.747 kg/cm2
Fuente: Elaboración propia
*Según la normatividad vigente E.050, en su artículo 16, establece que el factor de seguridad mínimo en las
cimentaciones para cargas estáticas de 3.0
*Para los cálculos se ha tomado como referencia la profundidad de desplante (cm) y ancho de cimentación
(cm) de 100, esto a fin de cumplir con la normativa vigente.
59
CONCLUSIONES
• En el proyecto se realizaron 3 calicatas por cada caserío de estudio, en las líneas
conducción, distribución y en el reservorio, cada una de las calicatas han contenido
dos estratos diferenciados, tal como se ha descrito en el numeral 4.1.4 del presente
informe.
• Según la clasificación de suelo descrita, el tipo de suelo predominante en el proyecto
son los suelos limo-arcillosos, en ambos caseríos el tipo de terreno según SUCCS son
arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas con grava, arcillas arenosas,
arcillas limosas en su mayoría.
• Para la cimentación de las estructuras no lineales consideradas en el proyecto se debe
tomar los siguientes parámetros de capacidad portante de diseño para el caserío Palo
Blanco 0.758 kg/cm2 y en el caserío Villa Rumi 0.747 kg/cm2
60
ANEXO 4 Informe de Disponibilidad Hídrica
GENERALIDADES
El presente refleja el desarrollo del tema de disponibilidad hídrica de los puntos de
captación del proyecto, en base a los lineamientos establecidos en la R.J. N°022-2016-
MINAGRI, la misma que enmarca a los nuevos proyectos de agua y saneamiento
financiados por el estado dado facilidades para el trámite a corto plazo y R.M.N°192-
2018-VIVIENDA.
Es importante resaltar que para todos los efectos es la Autoridad Nacional del Agua, la
encargada de otorgar la acreditación de disponibilidad hídrica, la mismas que ha sido
solicitada y otorgada tal como se puede verificar con la R.A. N° 264-2019 ANA-AAA.JZ-
ALA.MOLL (otorga la acreditación de disponibilidad hídrica para la quebrada el Tigre del
caserío Palo Blanco) y con la R.A. N° 264-2019 ANA-AAA.JZ-ALA.MOLL (otorga la
acreditación de disponibilidad hídrica para el manantial Granadilla del caserío Villa
Rumi).
OBJETIVOS.
OBJETIVO GENERAL: Determinar la disponibilidad del recurso hídrico para el
abastecimiento del proyecto “DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN
LOS CASERIOS DE PALO BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS,
LAMBAYEQUE”.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Evaluar la oferta hídrica (caudal de aforo), que ofrece la fuente de abastecimiento de
agua potable.
• Evaluar la demanda hídrica, de la población a atender
• Determinar el Balance Hídrico del proyecto por caserío.
61
EVALUACIÓN FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
DISPONIBILIDAD HÍDRICA
Los proyectos relacionados al abastecimiento de agua potable en zonas rurales, tienen
comúnmente utilizan como punto de captaciones manantiales o quebradas, con el fin de
abastecer a los centros poblados de Villa Rumi y Palo Blanco, se ha considerado como
fuente de abastecimiento de agua proveniente del manantial Granadilla y la quebrada el
Tigre correspondientemente y cuya ubicación es detallada en el cuadro siguiente:
TABLA 1: Ubicación de los puntos de captación de agua
Fuente de Agua Ubicación Geográfica
UTM WGS 84 – ZONA 17 Caserío
Tipo Nombre ESTE NORTE ALTITUD
Quebrada El Tigre 659721 9329865 879 Palo Blanco
Manantial Granadilla 664452 9335767 1557 Villa Rumi Fuente elaboración propia
OFERTA HÍDRICA
Existen varios métodos para determinar el caudal de agua dentro de los más usados
tenemos el método volumétrico y de velocidad área, el valor del caudal mínimo medido en
época de estiaje deberá cubrir la demanda de agua de población futura, a continuación, se
detalla el cálculo de caudal en las capaciones mencionadas en el numeral anterior.
Método volumétrico utilizado – Manantial Granadilla.
a. Para aplicar este método es necesario encauzar el agua generando una corriente del
fluido provocando un chorro
b. Luego se hace necesario utilizar un recipiente en nuestro caso se utilizó un balde cuyo
volumen es de 5 litros
c. Luego se toma el tiempo que demora en llenarse el recipiente con el volumen
conocido.
d. En gabinete se divide el volumen en litros entre el tiempo promedio en segundos, lo
cual nos dará como resultado el caudal (l/s).
TABLA 2: Datos obtenidos en el aforo
Captación Manantial Granadilla Volumen
medición
5.65 litros
Tiempos calculados (segundos) 6.65 6.64 6.65 6.66
Tiempo promedio 6.65
Elaborado por los investigadores
62
Q = V / t donde:
Q = caudal en l/s
V = Volumen del recipiente en litros
t = Tiempo promedio en segundos.
Obtenemos: Q = 5.65 / 6.65
Q = 0.85 l/s
e. Obtenido el dato anterior se puede determinar la oferta mensual y anual en aplicación
de los valores de corrección establecidos en el por el ANA, considerados para época
de estiaje y avenidas en la zona obtenemos:
TABLA 3: Correcciones para el cálculo de caudal - ANA
MES CORRECCIÓN MES CORRECCIÓN MES CORRECCIÓN
Ago 0.8 Dic 1.6 Abr 1.55
Set 0.75 Ene 1.9 May 1.22
Oct 0.9 Feb 2.0 Jun 1
Nov 1.25 Mar 1.85 Jul 0.85
Elaborado por los investigadores
TABLA 4: Oferta hídrica en el punto de interés caserío Villa Rumi.
Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul
Q (lt/seg) 1.62 1.72 1.57 1.32 1.03 0.85 0.72
Q (m3) 4,339.00 4,161.00 4,205.00 3,421.00 2,759.00 2,203.00 1,928.00
Mes Ago Set Oct Nov Dic Total (m3)
Q (lt/seg) 0.68 0.64 0.77 1.06 1.36
Q (m3) 1,821.00 1,659.00 2,062.00 2,748.00 3,643.00 34,949.00
Fuente: Elaborado por los investigadores.
Método volumétrico utilizado – Quebrada El Tigre
Aplicando los criterios mencionados en el numeral anterior obtenemos los siguientes
resultados.
TABLA 5: Datos obtenidos en el aforo caserío Palo Blanco
Captación Manantial El tigre Volumen
medición
10.65 litros
Tiempos calculados
(segundos) 4.25 4.26 4.25 4.27
Tiempo promedio 4.26
Fuente: Elaborado por los investigadores
Q = V / t donde:
63
Q = caudal en l/s
V = Volumen del recipiente en litros
t = Tiempo promedio en segundos.
Obtenemos: Q = 10.65 / 4.26
Q = 2.5 l/s
a. Con el dato anterior y las correcciones dadas por la ANA, se obtiene lo
siguiente:
TABLA 6:13 Oferta hídrica en el punto de interés caserío Palo Blanco
Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul
Q (lt/seg) 4.75 5.05 4.63 3.89 3.04 2.50 2.13
Q (m3) 12,722.00 12,217.00 12,401.00 10,083.00 8,142.00 6,480.00 5,705.00
Mes Ago Set Oct Nov Dic Total (m3)
Q (lt/seg) 2.00 1.88 2.25 3.13 4.00
Q (m3) 5,357.00 4,873.00 6,026.00 8,113.00 10,714.00 102,833.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
DEMANDA DE USO DE TERCEROS Y DEMANDA DE CAUDAL ECOLÓGICO
Dado que las fuentes de uso de agua, sólo serán usadas para fines poblacionales el caudal
para demanda a terceros y la demanda de caudal ecológico resulta despreciable según
datos considerados por la Autoridad Nacional del Agua.
DEMANDA HÍDRICA DEL PROYECTO
CALCULO DE LA POBLACIÓN CASERIO PALO BLANCO
Para el siguiente cálculo se ha utilizados los datos obtenidos en la etapa de desarrollo del
diagnóstico situacional, ver informe referente para mayor información.
TABLA 7: Datos de caserío Palo Blanco
DATOS DEL CASERIO PALO BLANCO(AÑO BASE)
Año base 2019
N° viviendas del Caserío 51
Densidad por vivienda 3.20
Población Actual 163
Tasa de crecimiento* 0%
Horizonte de Evaluación 20 Fuente: Elaborado por los investigadores
*Dado que la tasa de crecimiento distrital de cañaris es -1.28%; la tasa de crecimiento del poblado cercano y
semejante es -1.38% y la normativa vigente no permite establecer una tasa de crecimiento negativo para el
cálculo poblacional se ha considerado 0%
64
TABLA 8: Parámetros de Demanda de agua potable rural
Datos Técnicos Año
Base
Número de viviendas totales 51
Número de viviendas con conexión domiciliaria 51
Cobertura de agua en el año base 80.0%
Cobertura de agua en el año 1 100.0%
Tasa de crecimiento poblacional anual 0.00%
Densidad de vivienda 3.20
Población total 163
Número de lotes de I.E. Inicial y Primaria con conexión 2
Número de lotes de I.E. Secundaria con conexión 1
Población escolar Inicial y Primaria (capacidad máxima) 51
Población escolar Secundaria (capacidad máxima) 28
Número de instituciones sociales 0
Consumo de agua por conexión domiciliaria (L/h/d) 80
Consumo de agua instituciones educativas Inicial y Primaria
(l/h/d): 20
Consumo de agua instituciones educativas Secundaria (L/h/d): 25
Factor máximo diario 1.30
Factor máximo Horario 2.00
% Regulación continuo 25% Fuente: Elaborado por los investigadores
CÁLCULO DE LA DEMANDA HÍDRICA CASERIO PALO BLANCO
Es de mencionar que el detalle del cálculo de la demanda futura se ha considerado en el
desarrollo del informe de diseño de las estructuras, las mismas que han tenido en cuenta la
normativa vigente (R.M.N°192-2018-VIVIENDA), para la proyección poblacional con
alcantarillado.
Según la Normativa técnica de diseño (opciones tecnológicas para sistemas de
saneamiento en el ámbito rural), establecida por el Ministerio de Vivienda Construcción y
Saneamiento se ha obtenido los datos a usar en la dotación de agua según tecnología y la
región a la pertenece el proyecto.
TABLA 9: Oferta hídrica en el punto de interés caserío Palo Blanco
REGIÓN Dotación según tipo de opción tecnológica (l/hab.d)
Sin arrastre hidráulico Con arrastre hidráulico
COSTA 60 90
SIERRA 50 80
SELVA 70 100 Fuente: Normativa técnica de diseño (opciones tecnológicas para sistemas de saneamiento en el ámbito rural
65
TABLA 10: Cálculo de la demanda hídrica caserío Palo Blanco
66
TABLA 11: Demanda mensualizada
Unid. de
medida
Demanda (m3)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL
l/s 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
Vol. (m³) 592.00 535.00 592.00 573.00 592.00 573.00 592.00
Unid. de
medida
Demanda (m3)
AGO SET OCT NOV DIC TOTAL
l/s 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
Vol. (m³) 592.00 573.00 592.00 573.00 592.00 6,971.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
CÁLCULO DE LA POBLACIÓN CASERIO VILLA RUMI
TABLA 12: Datos de caserío Villa Rumi
DATOS DEL CASERIO VILLA RUMI (AÑO BASE)
Año base 2019
N° viviendas del Caserío 38
Densidad por vivienda 4.08
Población Actual 155
Tasa de crecimiento* 0%
Horizonte de Evaluación 20
Fuente: Elaborado por los investigadores
*Dado que la tasa de crecimiento distrital de Cañaris es -1.28%; la tasa de crecimiento del poblado cercano y semejante es
-1.38% y la normativa vigente no permite establecer una tasa de crecimiento negativo para el cálculo poblacional se ha
considerado 0%
TABLA 13: Parámetros de Demanda de agua potable rural
Datos Técnicos Año Base
Número de viviendas totales 38
Número de viviendas con conexión domiciliaria 38
Cobertura de agua en el año base 80.0%
Cobertura de agua en el año 1 100.0%
Tasa de crecimiento poblacional anual 0.00%
Densidad de vivienda 4.08
Población total 155
Número de lotes de I.E. Inicial y Primaria con conexión 2
Número de lotes de I.E. Secundaria con conexión 0
Población escolar Inicial y Primaria (capacidad máxima) 63
Población escolar Secundaria (capacidad máxima) 0
Número de instituciones sociales 0
Consumo de agua por conexión domiciliaria (L/h/d) 80
Consumo de agua instituciones educativas Inicial y Primaria (l/h/d): 20
Consumo de agua instituciones educativas Secundaria (L/h/d): 0
Factor máximo diario 1.30
Factor máximo Horario 2.00
% Regulación continuo 25%
Fuente: Elaborado por los investigadores
67
CÁLCULO DE LA DEMANDA HÍDRICA CASERIO VILLA RUMI
TABLA 14: Demanda mensualizada
Unid. de
medida
Demanda (m3)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL
l/s 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206
Vol. (m³) 552.00 498.00 552.00 534.00 552.00 534.00 552.00
Unid. de
medida
Demanda (m3)
AGO SET OCT NOV DIC TOTAL
l/s 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206
Vol. (m³) 552.00 534.00 552.00 534.00 552.00 6,498.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
68
TABLA 15: Cálculo de la demanda hídrica caserío Villa Rumi
69
ANEXO 5 Informe de Calidad de Recurso Hídrico
GENERALIDADES
En el desarrollo de este informe se evaluará como la calidad del agua que se proyecta a
usar para el abastecimiento de agua potable de los caseríos del proyecto.
La calidad del recurso hídrico es una pieza fundamental en el proyecto puesto que, si los
análisis de agua arrojan resultados con elevados índices de parámetros como solidos
suspendidos, metales, entre otros se tiene que diseñar una planta de tratamiento de agua
potable.
Los análisis de agua serán comparados con los parámetros referenciales en el D.S. N°004-
2017-MINAM, la misma que establece los parámetros aptos para el agua de uso
poblacional y recreacional, dentro de esta encontramos la subcategoría A1 (aguas que
pueden ser potabilizadas con desinfección) y A2 (aguas que pueden ser potabilizadas con
tratamiento convencional).
Por ultimo como parte del informe se comparará los resultados con la norma técnica del
ministerio de vivienda (opciones tecnológicas de saneamiento en el ámbito rural), la cual
proporciona ciertos alcances sobre la calidad de agua y su tratamiento de ser necesario.
OBJETIVOS.
OBJETIVO GENERAL: Determinar la calidad del recurso hídrico para el abastecimiento
del proyecto “DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN LOS CASERIOS
DE PALO BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS, LAMBAYEQUE”.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Evaluar los parámetros de calidad de agua de los informes de laboratorio.
• Determinar si las aguas de las captaciones de agua proyectadas son aptas para
consumo poblacional.
EVALUACIÓN DE CALIDAD DE FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
PARAMETROS ANALIZADOS Y LABORATORIO DE ENSAYO
Los parámetros analizados en el monitoreo de agua para ambos caseríos son los siguiente:
70
TABLA 1: Parámetros analizados
DESCRIPCIÓN N° Puntos
Físicos
pH, conductividad, oxígeno disuelto y temperatura. 2
Químicos
Demanda Bioquímica de Oxígeno DBO5 2
Metales totales Al, As, Ba, Be, Bo, Cd, Cu, Cr, Fe, Mg, Mo, Ni, Pb, Se, U, Zn, Hg)
2
Demanda Química de Oxígeno DQO 2
Nitratos (NO3-) 2
Nitritos, (NO2-) 2
Amoniaco-N 2
Aceites y Grasas 2
Cianuro Total 2
Cianuro Libre 2
Cloruros 2
Dureza 2
Sulfatos 2
Fenoles 2
Floruros 2
Fosforo total 2
Turbiedad 2
Orgánicos
Hidrocarburos totales de Petróleo, Trihalometanos, Bromoformo, cloroformo, Dibromoclorometano, Bromodiclorometano. Compuestos orgánicos volátiles, BTEX, Hidrocarburos aromáticos, organofosforados, organoclorados, carbamato, cionotoxinas, bifenilos policlorados
2
Microbiológicos
Coliformes Termotolerantes 2
Coliformes Totales 2
Formas parasitarias 2
Escherichia Coli 2
Vibrio cholerae 2
Organismos de vida libre (algas, protozoarios, copépodos, rotíferos, nematodos, en todos sus estados evolutivos) (f)
2
Fuente: Elaborado por los investigadores.
El laboratorio de ensayo contratado por la realización de los análisis de muestras de agua
es ALS LS PERU S.A.C., la mencionada cuenta con acreditación INACAL, aprobada con
NTP - ISO/IEC 17025:2006, Requisitos Generales para la competencia de laboratorios de
ensayo y calibración.
71
CLASIFICACIÓN DE LOS CUERPOS DE AGUA
En este punto se tiene que considerar, que tal como lo menciona la normativa de la
Autoridad Nacional del Agua, los manantiales para temas de acreditación de
disponibilidad hídrica son considerados como fuente de agua superficial, por lo que en el
proyecto tenemos dos fuentes superficiales, las cuales serán empleadas para uso
poblacional.
De lo anterior en mención y en aplicación del D.S. N°004-2017-MINAGRI, a las
captaciones les corresponde la clasificación 1: Poblacional y recreacional, subcategoría A,
las cuales son las que previo tratamiento son destinadas para el abastecimiento de agua
para consumo humano; dentro de esta subcategoría nuestras captaciones podrían
encontrarse como A1 (aguas que pueden ser potabilizadas con desinfección) o como A2
(aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento convencional).
TOMA DE MUESTRA
La toma de muestra en los puntos proyectados en las captaciones fue realizada con fecha
20.09.2019, la cual contó la participación de pobladores de la zona y personal de la
Municipalidad Distrital de Cañaris.
Para la tomar las muestras para el análisis se ha usado la normativa de la Autoridad
Nacional del Agua Resolución Jefatural Nº 010-2016-ANA, que aprueba el Protocolo
Nacional para el Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales.
Los parámetros Temperatura, Oxígeno Disuelto, pH y Conductividad, han sido medidos in
situ, siguiendo lo establecido en el protocolo antes mencionado, el equipo usado para esto
fue un multiparámetro (MULTI 3420 COLE PARMER).
Los puntos de toma de muestra fueron identificados de la siguiente forma:
TABLA 2: Puntos de toma de muestra
CODIGO DESCRIPCIÓN
COORDENADAS
UTM Distrito Provincia Departamento
ESTE NORTE
QTigr1 Quebrada El Tigre,
caserío Palo Blanco.
659721 9329865 Cañaris Ferreñafe Lambayeque
MGran1 Manantial Granadilla,
caserío Villa Rumi
664452 9335767 Cañaris Ferreñafe Lambayeque
Fuente: Elaborado por los investigadores.
72
RESULTADO DE LA TOMA DE MUESTRA
TABLA 3: Resultado analítico de la toma de muestra
ECA-AGUA (D.S. 004-2017-MINAM) CODIGO DE PUNTO DE MUESTREO QTigr1 MGran1
CATEGORÍA 1
PARÁMETROS
Unidad
A1: aguas
que pueden
ser
potabilizadas
con
desinfección
A2: aguas que pueden
ser potabilizadas
con tratamiento
convencional
20/09/2019 20/09/2019
FISICO- QUIMICOS 16:40:00 17:50:00
Potencial Hidrógeno (pH) - 6.5-8.5 5.5-9.0 7.98 7.12
Temperatura (T) °C ∆ 3 °C ∆ 3 °C 19.4 16.2
Oxígeno disuelto (Valor mínimo) mg/L >=6 >=5 7.92 7.57
Conductividad (Cond.) µS/cm 1500 1600 359 78
Aceites y Grasas (MEH) mg/L 5,0 1.7 <0.1 <0.1
Cianuro Total mg/L 0.07 ** <0.0004 <0.0004
Ciaunuro Libre mg/L ** 0,2 <0.0006 <0.0006
Cloruros mg/L 250 250 65.98 98.53
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) mg/L 3 5 2 2
Demanda Química de Oxígeno (DQO) mg/L 10 20 5 4
Fenoles mg/L 0.003 ** <0.001 <0.001
Nitratos (NO3-N) mg/L 50 50 0.621 0.640
Nitritos (NO2-N) mg/L 3 3 < 0,004 0,006
Sulfatos mg/L 250 250 150 59
Fosforo Total mg/L 0,1 0,15 0.001 <0.001
Materiales flotantes de origen
antropogénicos Ausencia
Ausencia 0 0
Solidos disueltos totales mg/L 1000 1000 1588 87
Turbiedad UNT 5 100 58 5
INORGÁNICOS
Aluminio mg/L 0,9 5 <0.00008 <0.00008
Arsénico mg/L 0.01 0,01 0.0027 0.0012
Bario mg/L 0.7 1 0.0225 0.0178
Berilio mg/L 0.012 0,04 <0.0002 <0.0002
Boro mg/L 2,4 2,4 0.512 0.284
Cadmio mg/L 0.003 0.005 <0.00001 <0.00001
Cobre mg/L 2 2 0.0016 0.0013
Cromo total mg/L 0.05 0.05 <0.0007 <0.0007
Hierro mg/L 0.3 1 0.247 0.085
Manganeso mg/L 0.4 0.4 0.9731 0.00194
Mercurio mg/L 0.001 0.002 <0.00005 <0.00005
Molibdeno .07 ** 0.007 <0.0002
Níquel mg/L 0.07 ** <0.0002 <0.0002
Plomo mg/L 0.01 0.05 <0.0002 <0.0002
Selenio mg/L 0.02 0.02 <0.0006 <0.0006
Uranio mg/L 0.02 0.02 <0.0002 <0.0011
Zinc mg/L 3 5 <0.00008 <0.00008
73
Fuente: Elaborados por los investigadores
(*) el símbolo dentro de la tabla significa que el parámetro no aplica para esta subcategoría.
Los parámetros se encuentran en concentraciones totales salvo que se indique lo contrario
Representa valor que excede el parámetro ECA - AGUA
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
La tabla siguiente presenta los resultados analíticos de parámetros físicos, químicos,
microbiológicos y se resaltan los valores que exceden la Categoría 1.
TABLA 4: Parámetros que exceden los ECA- AGUA
N° Código Categoría Parámetros que exceden el ECA-AGUA
1 QTigr1 CAT 1 Sólidos Disueltos Totales
Fuente: Elaborado por los investigadores
Si bien, el único parámetro que se encuentra con exceso es el de sólidos disueltos totales
CONCLUSIONES
• Que, se ha determinado la calidad de agua de las fuentes que abastecen el proyecto
pueden ser tratadas con un sistema de tratamiento de agua primario.
ORGÁNICOS
Hidrocarburos totales mg/L 0.01 0.2 < 0,00005 < 0,00005
Bifenilos Policlorados (PCB) mg/L 0.0005 0.0005 <0.002 <0.002
Benceno mg/L 0.01 0.01 < 0,00005 < 0,00005
Aldrin+Dieldrin mg/L 0.000003 0.00003 <0.0119 <0.0119
Clordano mg/L 0.0002 0.0002 <0.00005 <0.00005
DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano) mg/L 0.001 0.001 <0.00008 <0.00008
Endrin mg/L 0.006 0.0006 <0.00005 <0.00005
Lindano mg/L 0.002 0.002 <0.00005 <0.00005
MICROBIOLOGICOS Y
PARASITOLOGICOS
Coliformes Totales NMP/100 ml 50 ** 50 < 1,8
Coliformes Termotolerantes NMP/100 ml 20 2000 50 < 1,8
Formas parasitarias N° Organismo/L 0 ** 50 < 1,8
Escherichia coli NMP/100 ml 0 ** < 1 < 1
Vibrio cholerae Presencia/100ml Ausencia Ausencia 0 0
Organismos de vida libre N Organismo/L 0 <5x104 0 0
74
ANEXO 6 Informe de Diseño del Proyecto
GENERALIDADES
El Saneamiento Básico está conformado por diferentes estructuras los cuales tienen un
funcionamiento de manera integrada entre ellas podemos mencionar: Captación,
reservorio, planta de tratamiento, cámaras rompe presión, válvulas de purga y aire, etc.
Para la realización del proyecto se ha planteado el diseño a continuación descrito teniendo
en cuenta la normativa vigente, establecida por el ente rector en la materia (Ministerio de
Vivienda Construcción y Saneamiento).
DATOS INICIALES
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
Localización del proyecto y tipo de zona:
Región : Lambayeque
Provincia : Ferreñafe
Distrito : Cañaris
Localidades : Palo Blanco y Villa Rumi
PERÍODO DE DISEÑO
El período de diseño es de 20 años, para el proyecto se toma como año base 2019 y
culmina en el 2039.
PERIODO DE DISEÑO
El periodo de diseño será realizado en función a la capacidad de producción de sistema de
agua potable y saneamiento, esto con la finalidad de que cubrir la demanda proyectada,
estos periodos han sido especificados por el Ministerio de Vivienda Construcción y
Saneamiento tal como se señala.
TABLA 1: Período de diseño de componentes
SISTEMA /COMPONENTES PERIODO
REDES DE Sistema de Agua Potable y
Alcantarillado
20 años
Reservorios, plantas de Tratamiento 10 a 20 años
Sistemas a gravedad 20 años
UBS (unidad básica de Saneamiento) de material
noble
10 años
Fuente Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento (Opciones tecnológicas para saneamiento rural)
75
CÁLCULO DE POBLACIÓN
POBLACIÓN ACTUAL
La población de las localidades de Palo Blanco y Villa Rumi son tomadas del recojo de
información de campo y los datos de INEI, lo cual permitirá la determinación de la tasa de
crecimiento y proyección de la población; actualmente el proyecto cuenta con una
población aproximada 318 beneficiarios.
La densidad promedio nos sirve para conocer el número de habitantes promedio por
vivienda calculándose de la siguiente manera:
Densidad = (Pob. / Viv.)
Donde:
Pob. = Es el número de población.
Viv. Número de viviendas.
TABLA 2: Relación de beneficiarios de la localidad de Villa Rumi
N° DE
VIVIENDA NOMBRE Y APELLIDOS DNI
1 EDGAR NICOLAS VILCHES 76000774
2 ALFONSO NICOLAS LOPEZ 17437455
3 JOSE NICOLAS LOPEZ 17437257
4 ALCIDES NICOLAS LOPEZ 77429431
5 HIPOLITO NICOLAS LOPEZ 16745779
6 SANTOS LOPEZ CONTRERAS 48657217
7 MANUEL LOPEZ FLORES 17437999
8 DILMER MARTINEZ VILCHEZ 45148032
9 GERONIMO VILCHEZ LOPEZ 40353600
10 APARICIO MARTINEZ LOPEZ 17437255
11 VIDAL VILCHEZ MARTINEZ O5591466
12 PEDRO LOPEZ VENTURA 17437139
13 JUAN LOPEZ LORENZO 17437254
14 RONAL NICOLAS FLORES 47251741
15 ROLANDO NICOLAS FLORES 43026430
16 ENZO LOPEZ LOPEZ 47201042
17 EDINSON LOPEZ VENTURA 75783265
18 ROBERTO MARTINEZ VILCHEZ 74029316
19 HECTOR LOPEZ LORENZO 41414280
20 JUAN DANIEL GARCIA LOPEZ O1155657
21 SABINO VILCHEZ VENTURA 17437430
76
22 BENITO LOPEZ CONTRERAS 46126169
23 ABELITA AGELICA LOPEZ LOPEZ 43384638
24 JULIO CESAR LOPEZ CONTRERAS 48313132
25 CERAPIO CONTRERAS LEONARDO 17437460
26 GUILLERMO CONTRERAS VENTURA 41385998
27 JESUS CONTRERAS VENTURA 17437248
28 TEOLINDA LOPEZ LORENZO 45167122
29 SIXTO CABANILLAS LOPEZ 38286024
30 SIMONA LOPEZ VENTURA 16698878
31 ROMAN LOPEZ VENTURA 17437452
32 LUCIA CONTRERAS VENTURA 17437432
33 MODESTO LOPEZ FLORES 16745883
34 RIDER MARTINEZ VENTURA 48673653
35 FLORENTINO MARTINEZ LOPEZ 17437147
36 ROBERTO NICOLAS VENTURA 47870299
37 GABRIEL NICOLAS LOPEZ 17437134
38 FELIX NAVARRO LOPEZ LORENZO 46008868
FUENTE: Elaborado por los investigadores.
TABLA 3: Cálculo de densidad por vivienda Villa Rumi
AÑO 2019
POBLACION TOTAL AÑO 2019 155
NUMERO DE VIVIENDAS 38
DENSIDAD POR VIVIENDA 4.08
FUENTE: Elaborado por los investigadores.
TABLA 4: Relación de jefe de familia de la localidad de palo blanco
N° DE
VIVIENDA NOMBRE Y APELLIDOS DNI
1 MAVEL LEONARDO LOPEZ 48368823
2 ANYOLINA LEONARDO LOPEZ 17437149
3 FERNANDO LEONARDO LOPEZ 80513357
4 FLORENCIA LOPEZ NICOLAS 17572859
5 MARIA SUSANA MARTINEZ VILCHEZ 46405250
6 CELIA DORIS LOPEZ NICOLAS 45151238
7 SOLINDA LEONARDO LEONARDO 42867611
8 FLOR NICOLAS LOPEZ 17617242
9 MARIA VENTURA NICOLAS 17437153
10 HIPOLITO LOPEZ VENTURA 17576676
77
11 LUCINA LEONARDO LOPEZ 80523129
12 SEBASTIAN LOPEZ LOPEZ 17575122
13 RUBELDO LEONARDO LOPEZ 17437155
14 ALVER LEONARDO REYES 47835584
15 ANGEL LEONARDO REYES 48414613
16 JESUS LEONARDO REYES 48253327
17 PORFIRIO LEONARDO LOPEZ 17437150
18 OSLER LEONARDO REYES 41199453
19 DENIS LEONARDO LOPEZ 47050950
20 ALEXSANDER LEONARDO LOPEZ 45163843
21 FRANCISCO LEONARDO LOPEZ 17572750
22 FELIPE CARGAHUAYANQUI HEREDIA 16672903
23 CELVER SOLANO LEONARDO VENTURA 45029020
24 LEYNER FRANK LOPEZ CASTRO 43027352
25 CRECENCIO LOPEZ LEONARDO 17573110
26 EDER WILIAN LEONARDO LOPEZ 45163842
27 MARCOS LEONARDO LEONARDO 17573103
28 ANIVAL LEONARDO LOPEZ 46033232
29 JUAN LOPEZ LEONARDO 45163844
30 FLORENCIO ERASMO ACOSTA SANDOVAL 41104153
31 SIMON LEONARDO LOPEZ 17572939
32 MARIO LEONARDO LEONARDO 40738286
33 ALEJANDRINA VENTURA LOPEZ 43911801
34 NEIDA VIADER LEONARDO LEONARDO 43270576
35 ALFONSO LEONARDO LEONARDO 17617999
36 CONCEPCION CONTRERAS VENTURA 17630433
37 RUBEN LOPEZ LEONARDO 47414570
38 ALFREDO MARTINEZ VILCHEZ 42567282
39 MARLENI LOPEZ NICOLAS 45172032
40 ARCADIO VENTURA NICOLAS 45172031
41 DEIVI JOEL VENTURA LEONARDO 47048648
42 PERCY ANGEL LEONARDO LOPEZ 45923046
43 BENITA LOPEZ LEONARDO 17437152
44 CLORINDA MIRIAN NICOLAS LOPEZ 73497592
45 JOSE LEONARDO TANTARICO 43824456
46 VICENTE NICOLAS LOPEZ 17572701
47 PEDRO CRUZ NICOLAS VENTURA 17437434
48 VICTOR RAUL NICOLAS VENTURA 40283131
49 CIRILO NICOLAS MARTINEZ 45163845
78
50 MELECIO NICOLAS MARTINEZ 80683951
51 ELVA LEONARDO LOPEZ 80540390
FUENTE: Elaborado por los investigadores
TABLA 5: Cálculo de densidad por vivienda Palo Blanco
AÑO 2019
POBLACION TOTAL AÑO 2019 163
NUMERO DE VIVIENDAS 51
DENSIDAD POR VIVIENDA 3.20
FUENTE: Elaborado por los investigadores
PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN
Se determinará la tasa poblacional por el método aritmético, de acuerdo a Resolución
Ministerial N° 192-2018-VIVIENDA; la tasa anual debe corresponder a los períodos inter
censales de la localidad, en caso de no existir se debe considerar se debe adoptar la tasa de
otra población con característica similares o en su defecto la tasa de crecimiento distrital
rural, así mismo de ser la tasa de crecimiento anual negativa se deberás adoptar una
población de diseño similar a la actual r=0.
TABLA 6: Cálculo de la tasa de crecimiento poblacional distrital
DISTRITO 2007 2017 TASA
POBLACIÓN VIVIENDA DENSIDAD POBLACIÓN VIVIENDA DENSIDAD
CAÑARIS 13,038 2,927 4.45 11,366 3,195 3.56 -
1.28%
FUENTE: CENSO NACIONAL DE POBLACIÓN Y VIVIENDA 2007 Y 2017 – INEI
TABLA 7: Cálculo de la tasa de crecimiento poblacional caseríos del proyecto
CÁLCULO DE LA TASA DE CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN
CENTRO POBLADO 2007 2017 TASA
POBLACIÓN VIVIENDA DENSIDAD POBLACIÓN VIVIENDA DENSIDAD
LOCALIDAD VILLA
RUMI
178 26 6.85 155 38 4.08 -1.29%
LOCALIDAD DE
PALO BLANCO 189 26 7.27 163 51 3.20 -1.38%
Fuente: Censo Nacional de Población y Vivienda 2007 y 2017 - INEI
79
POBLACIÓN FUTURA
Esta se puede definir como la proyección de la población actual hacia el futuro medida en
los 20 años que correspondan al horizonte de planeamiento; en este período de tiempo el
sistema funcionará al 100%. Para proyectar la población actual de los centros poblados
Palo Blanco y Villa Rumi. Se calcula de la siguiente manera:
Pd = Pi * (1+ r-t/100)
Dónde:
Pi = Población inicial (habitantes)
Pd= Población futura o de diseño (habitantes)
r = tasa de crecimiento anual (%)
t = período de diseño (años).
TABLA 8: Población futura caserío Villa Rumi
Nº AÑO PROYECCION
POBLACIONAL
PROYECCION
VIVIENDAS
Base 2019 155 38
1 2020 155 38
2 2021 155 38
3 2022 155 38
4 2023 155 38
5 2024 155 38
6 2025 155 38
7 2026 155 38
8 2027 155 38
9 2028 155 38
10 2029 155 38
11 2030 155 38
12 2031 155 38
13 2032 155 38
14 2033 155 38
15 2034 155 38
16 2035 155 38
17 2036 155 38
18 2037 155 38
80
19 2038 155 38
20 2039 155 38
FUENTE: Elaborado por los investigadores.
TABLA 9: Población futura caserío Palo Blanco
Nº AÑO PROYECCIÓN
POBLACIONAL
PROYECCIÓN
VIVIENDAS
Base 2019 163 51
1 2020 163 51
2 2021 163 51
3 2022 163 51
4 2023 163 51
5 2024 163 51
6 2025 163 51
7 2026 163 51
8 2027 163 51
9 2028 163 51
10 2029 163 51
11 2030 163 51
12 2031 163 51
13 2032 163 51
14 2033 163 51
15 2034 163 51
16 2035 163 51
17 2036 163 51
18 2037 163 51
19 2038 163 51
20 2039 163 51
FUENTE: Elaborado por los investigadores.
CÁLCULO DE LA DOTACIÓN:
La dotación es la cantidad de agua que satisface las necesidades diarias de consumo de
cada integrante de una vivienda, su selección depende del tipo de opción tecnológica para
la disposición sanitaria de excretas sea seleccionada y aprobada bajo los criterios
81
establecidos en la Norma de Técnica de Diseño: Opciones Tecnológicas para sistemas de
Saneamiento en el Ámbito Rural; las dotaciones de agua según la opción tecnológica para
la disposición sanitaria de excretas y la región en la cual se implemente son:
TABLA 10: Dotación de agua según opción tecnológica y región (l/hab.d)
REGIÓN
DOTACIÓN SEGÚN TIPO DE OPCIÓN TECNOLÓGICA Y
REGIÓN (l/hab.d)
Sin arrastre hidráulico
(compostera y hoyo seco
ventilado)
Con arrastre hidráulico
(tanque séptico
mejorado)
Costa 60 90
Sierra 50 80
Selva 70 100
FUENTE: Norma de Técnica de Diseño: Opciones Tecnológicas para sistemas de Saneamiento en el Ámbito
Rural
Para las instituciones educativas en zona rural debe emplearse la siguiente dotación:
TABLA 11: Dotación de agua para los centros educativos
Descripción Dotación
(l/alumnos.d)
Educación primaria o menor (sin residencia) 20
Educación secundaria o superior (sin residencia) 25
Educación en general (con residencia) 50
FUENTE: Norma de Técnica de Diseño: Opciones Tecnológicas para sistemas de Saneamiento en el Ámbito
Rural
Si bien en el diagnóstico se ha encontrado iglesias y locales comunales en ambos caseríos,
tal como se ha recomendado en el informe de disponibilidad hídrica, estos no serán
considerados puesto que no cuentan con un local propio es decir funcionan en viviendas de
pobladores con una dotación asignada.
CÁLCULO DE LAS VARIACIONES DE CONSUMO
CONSUMO MÁXIMO DIARIO (Qmd)
Se ha considerado un valor de 1.3 del consumo promedio diario anual, QP de este modo:
Qp = (Dot×Pd)
86400
Qmd = 1,3×Qp
82
Donde:
Qp : Caudal promedio diario anual en l/s
Qmd : Caudal máximo diario en l/s
Dot : Dotación en l/hab.d
Pd : Población de diseño en habitantes (hab)
CONSUMO MÁXIMO HORARIO (Qmh)
Se ha considerado un valor de 2,0 del consumo promedio anual, Qp modo que:
Qp = (Dot×Pd)
86400
Qmh = 2.0×Qp
Donde:
Qp : Caudal promedio diario anual en l/s
Qmh : Caudal máximo horario en l/s
Dot : Dotación en l/hab.d
Pd : Población de diseño en habitantes (hab)
Es de mencionar que para los cálculos se ha tomado como coeficientes de variación del
MEF según el ámbito rural que indican que el K1: coeficiente máximo anual de la
demanda diaria (valor 1.3); K2: coeficiente máximo anual de la demanda horaria (valor 2).
DATOS Y PARÁMETROS DE DISEÑO
CÁLCULO DE DEMANDA DE AGUA CASERIO PALO BLANCO
TABLA 12: Parámetros de Demanda de agua potable rural
Datos Técnicos Año Base
Número de viviendas totals 51
Número de viviendas con conexión domiciliaria 51
Cobertura de agua en el año base 80.0%
Cobertura de agua en el año 1 100.0%
Tasa de crecimiento poblacional anual 0.00%
Densidad de vivienda 3.20
Población total 163
Número de lotes de I.E. Inicial y Primaria con conexión 2
Número de lotes de I.E. Secundaria con conexión 1
Población escolar Inicial y Primaria (capacidad máxima) 51
Población escolar Secundaria (capacidad máxima) 28
83
Número de instituciones sociales 0
Consumo de agua por conexión domiciliaria (L/h/d) 80
Consumo de agua instituciones educativas Inicial y
Primaria (l/h/d): 20
Consumo de agua instituciones educativas Secundaria
(L/h/d): 25
Factor máximo diario 1.30
Factor máximo Horario 2.00
% Regulación continuo 25%
Fuente: Elaborado por los investigadores
Del cálculo anterior podemos decir que en base a la normativa del Ministerio de Vivienda
Construcción y Saneamiento el almacenamiento mínimo a optar es el de 5m3 por lo que
será la capacidad de diseño para el reservorio y la PTAP, así mismo el QMD será tomado
para realizar los cálculos de la captación y línea de conducción, mientras que QMH será
tomado para realizar los cálculos de línea de aducción y distribución.
CÁLCULO DE LA POBLACIÓN CASERIO VILLA RUMI
TABLA 13: Parámetros de Demanda de agua potable rural
Datos Técnicos Año Base
Número de viviendas totales 38
Número de viviendas con conexión domiciliaria 38
Cobertura de agua en el año base 80.0%
Cobertura de agua en el año 1 100.0%
Tasa de crecimiento poblacional anual 0.00%
Densidad de vivienda 4.08
Población total 155
Número de lotes de I.E. Inicial y Primaria con conexión 2
Número de lotes de I.E. Secundaria con conexión 0
Población escolar Inicial y Primaria (capacidad máxima) 63
Población escolar Secundaria (capacidad máxima) 0
Número de instituciones sociales 0
Consumo de agua por conexión domiciliaria (L/h/d) 80
Consumo de agua instituciones educativas Inicial y
Primaria (l/h/d): 20
Consumo de agua instituciones educativas Secundaria
(L/h/d): 0
84
Factor máximo diario 1.30
Factor máximo Horario 2.00
% Regulación continuo 25%
Fuente: Elaborado por los investigadores
CÁLCULO DE LA DEMANDA HÍDRICA CASERIO VILLA RUMI
Del cálculo anterior podemos decir que en base a la normativa del Ministerio de Vivienda
Construcción y Saneamiento el almacenamiento mínimo a optar es el de 5m3 por lo que
será la capacidad de diseño para el reservorio, así mismo el QMD será tomado para
realizar los cálculos de la captación y línea de conducción, mientras que QMH será tomado
para realizar los cálculos de línea de aducción y distribución.
1.1 CÁLCULO DEL DISEÑO DE LAS CAPTACIONES
1.1.1 CRITERIOS DE DISEÑO ESTANDARIZADOS
TABLA 14: Criterios de diseño estandarizados de componentes
Componente hidráulico Criterio
principal
Criterio
secundario Descripción
Barraje fijo sin canal de
derivación y Manantial
Tipo Ladera
Qmd(l/s)
=(menor a 0.5)
o (>0.5-1.0) o
(<1.0 -1.5)
Población final
y dotación
Para un caudal máximo diario Qmd menor o
igual a 0,5 l/s, se diseña con 0,5 l/s, para un
Qmd mayor a 0.5 l/sy hasta 1.0 l/s, se diseña
con 1.0 l/s y así sucesivamente.
Desarenador,
sedimentador
Qmd (l/s) =
(menor a 0,50)
o (>0,50 -
1,00) o (> 1,00
- 1,50)
Población final
y dotación
Para un caudal máximo diario “Qmd” menor o
igual a 0,50 l/s, se diseña con 0,50 l/s, para un
“Qmd” mayor a 0,50 l/s y hasta 1,00 l/s, se
diseña con 1,00 l/s y así sucesivamente.
Prefiltro y filtro lento Qmd (l/s) =
(menor a 0,50)
o (>0,50 -
1,00) o (> 1,00
- 1,50)
Población final
y dotación
Para un caudal máximo diario “Qmd” menor o
igual a 0,50 l/s, se diseña con 0,50 l/s, para un
“Qmd” mayor a 0,50 l/s y hasta 1,00 l/s, se
diseña con 1,00 l/s y así sucesivamente.
Reservorio Apoyado de
5, 10, 15, 20 y 40 m3
Vres (m3) =
(menor a 5) o
(>5 – 10) o
(>10 – 15) o
(>15 – 20) o
(>35 – 40)
Población final
y dotación
Para un volumen calculado menor o igual a 5
m3, se selecciona una estructura de
almacenamiento de 5 m3, para un volumen
mayor a 5 m3 y hasta 10 m3, se selecciona una
estructura de almacenamiento de 10 m3 y así
sucesivamente.
Para los volúmenes no considerados, debe
tenerse en cuenta lo siguiente: i) debe
diseñarse estructuras con un volumen múltiplo
de 5, ii) debe considerarse los diseños
propuestos como referencia para nuevas
estructuras
Línea de Aducción Para un caudal máximo diario “Qmd” menor o
igual a 0,50 l/s, se diseña con 0,50 l/s, para un
“Qmd” mayor a 0,50 l/s y hasta 1,00 l/s, se
diseña con 1,00 l/s y así sucesivamente.
CRP para Redes Qmd (l/s) = (menor a 0,50)
o (>0,50 -
1,00) o (> 1,00
- 1,50)
Para un caudal máximo diario “Qmd” menor o igual a 0,50 l/s, se diseña con 0,50 l/s, para un
“Qmd” mayor a 0,50 l/s y hasta 1,00 l/s, se
diseña con 1,00 l/s y así sucesivamente.
Fuente: Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento.
85
1.1.2 DETERMINACIÓN DEL Qmd DE DISEÑO
TABLA 15: Qmd para diseño
RANGO Qmd (REAL) SE DISEÑA CON:
1 < de 0,50 l/s 0,50 l/s
2 0,50 l/s hasta 1,0 l/s 1,0 l/s
3 > de 1,0 l/s 1,5 l/s Fuente: Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento.
Para el presente proyecto tenemos que el Qmd (Palo Blanco) es 0.221 l/s y
Qmd (Villa Rumi) es 0.208 l/s, por lo que en aplicación de la normativa
corresponde diseñar con el Qmd = 0,5l/s para ambos caseríos, todos los
componentes del sistema.
DISEÑO HIDRÁULICO DE LA CAPTACIÓN MANANTIAL TIPO
LADERA (CASERIO VILLA RUMI)
Gasto Máximo de la
Fuente: Qmax= 0.75 l/s
(Qmd1x1.5)
Gasto Mínimo de la
Fuente: Qmin= 0.65 l/s
(Qmd1x1.3)
Gasto Máximo
Diario: Qmd1= 0.50 l/s
DETERMINACIÓN DEL ANCHO DE LA PANTALLA
despejando obtendremos A
Donde:
86
Gasto máximo de la fuente: Qmax= 0.75 l/s
Coeficiente de descarga: Cd= 0.80
Aceleración de la gravedad: g= 9.81 m/s2
Carga sobre el centro del orificio: H= 0.40 m
Velocidad de paso teórica:
Velocidad de paso asumida:
v2t= 2.24 m/s
v2= 0.60 m/s
Área requerida para descarga: A= 0.002 m2
Además, sabemos que:
Diámetro de la tub. Ingreso (orificios): Dc=0.045 --- > Dc=1.756pulg
Asumimos diámetro comercial Da=2.00pulgadas
Conocido el número de orificios y el diámetro de la tubería de entrada se calcula el
ancho de la pantalla (b), mediante la siguiente ecuación:
Ancho de la pantalla b=0.90m
CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL PUNTO DE AFLORAMIENTO
Y LA CAMARA HUMEDA
H =0.40M
Perdida de carga en el centro del orificio ho=0.029m
Perdidad de carga afloramiento –captación Hf =0.37
87
Determinamos la distancia entre el afloramiento y la captación
Distancia afloramiento captación L =1.238m
ALTURA DE LA CAMARA HÚMEDA
A: Altura mínima para permitir la sedimentación de arenas. Se considera una altura
mínima de 10cm
B: Se considera la mitad del diámetro de la canastilla de salida. B=0.025cm
C: Altura de agua para que el gasto de salida de la captación pueda fluir por la
tubería de conducción se recomienda una altura mínima de 30cm).
Dónde: Caudal máximo diario Qmd =0.0005m3/s
Area de la tubería de salida A =0.002m2
C =0.005m
D: Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento y el nivel de
agua de la cámara húmeda (mínima 5cm). D=10.0cm
E: Borde Libre E=40.0cm
88
Por lo tanto, obtenemos los siguientes datos
A=10.00cm B=2.50cm C=30.00cm D=10.00cm
Hallamos la altura total Ht=A+B+H+D+E → Hf=0.93m →
Hf=1.00m
DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA
El diámetro de la canastilla debe ser dos veces el Diámetro de la línea de
conducción:
Dcanastilla =2 pulgadas
Se recomienda que la longitud de la canastilla sea mayor a 3Da y menor que 6Da:
Siendo las medidas de las ranuras Ancho de la ranura =5mm
Largo de la ranura =7mm
Área de la ranura =35mm2
ÁREA TOTAL ATOTAL = 0.0040537m2
El valor de A total debe ser menor que el 50% del área lateral de la granada (Ag)
Diámetro de la granada: Dg=2 pulg =5.08cm
L =15.0cm
Ag=0.0119
Por lo tanto, A Total< Ag esto nos indica que cumple la condición.
Determinamos el número de ranuras
Número de ranuras =115 ranuras
89
CÁLCULO DE REBOSE Y LIMPIA
En la tubería de rebose y de limpia se recomienda pendientes de 1 a 1,5%, la
tubería de rebose y limpia tienen el mismo diámetro y se calculan mediante la
siguiente ecuación:
Tubería de rebose
Gasto máximo de la fuente: Qmax= 0.75 l/s
Perdida de carga unitaria en m/m: hf= 0.015 m/m
Diámetro de la tubería de rebose: DR= 1.537 pulg
Asumimos un diámetro comercial: DR= 1.5 pulg
Tubería de Limpieza
Gasto máximo de la fuente: Qmax= 0.75 l/s
Perdida de carga unitaria en m/m: hf= 0.015 m/m
Diámetro de la tubería de limpia: DL= 1.537 pulg
Asumimos un diámetro comercial: DL= 1.5 pulg
MANANTIAL TIPO CÁLCULO ESTRUCTURAL LA CAPTACIÓN
LADERA (CASERIOVILLA RUMI)
DATOS DEL MURO DE CAMARA HÚMEDA
Ht = 1.10 m. altura de la caja para cámara
húmeda
HS = 1.00 m. altura del suelo
b= 1.50 m. ancho de pantalla
em = 0.20 m. espesor de muro
gS= 1880 kg/m3 peso específico del suelo
f= 8.16º ángulo de rozamiento interno
del suelo
m= 0.38 coeficiente de fricción
gC= 2400 kg/m3 peso específico del concreto
90
st= 0.75 kg/cm2 capacidad de carga del suelo
Empuje del suelo sobre el muro (P)
Cálculo del coeficiente de empuje
Cah = 0.75
p = 706.32 kg
Momento de vuelvo (Mo)
Donde
Y = 0.33m
Mo = 235.44 Kg-m
Momento de estabilización (Mr) y el peso (W):
Donde :
W = peso de la estructura
X = distancia al centro de gravedad
Por lo tanto :
W1 = 528.00kg
X1 =0.85m
Mr1 =W1.X1
Mr1 =448.80
Verificación del momento resultante pasa por el tercio central aplicamos:
Considerando que Mr = Mr1
a = 0.40m
Chequeo por volteo, donde el resultado deberá ser mayor a 1.6
Cdv = 1.90621 cumple
Chequeo por deslizamiento
F =200.6
Y )
W1=em.Ht.ɤc
)
Mr1 =W1.X1
ah
1 sinC
1 sin
−=
+
( )2
ahC . .P=
2
+S S bH e
+= r OM M
aW
= r
dv
O
MC
M
.=F W
=dd
FC
P
91
L
Cdd =0.201
El dato anterior deberá cumplir con el siguiente enunciado, que F/1000 deberá
ser menor o igual que el resultado de Cdd, por lo tanto, 0.206 es menor que
0.206 es menor que 0.201, dando por cumplida la condición.
Chequeo para la máxima carga unitaria
L= 0.95m
P1 = 0.08kg/cm2
P1 = 0.03kg/cm2
El mayor que resulte de los P1 debe ser menor o igual a la capacidad de carga
del terreno, por lo que tenemos 0.08 kg/cm2 es menor a 0.75kg/cm2, por lo
tanto, se cumple la condición.
ACERO HORIZONTAL EN MUROS
Altura Hp 1.10 (m)
P.E. Suelo (W) 1.88 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 8.16 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 1.50 m
Ka = 0.755
Asumimos como base 7/8Pt
Pt = (7/8)H*Ka*W = 1.36 Ton/m2 empuje del terreno
E = 75%Pt = 1.02 Ton/m2 sismo
Pu = 1*E+1.6*H = 3.19Ton/m2
( )1 24 6= −
WP L a
L
( )1 26 2= −
WP a L
L
Pat HwKP **= )2/º45(2 ØTanKa −=
92
Asumiendo el espesor del muro
E = 20.00cm
D = 14.37cm
M(+) = 0.45 Ton-m
M(-) = 0.60 Ton-m
Cálculo del Acero de Refuerzo As
Mu= 0.60 Ton-m
b= 100.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 14.37 cm
Acero mínimo
Asmin =2.59 cm2
Tabla de iteraciones
Nº a (cm) As(cm2)
1 iter. 1.44 1.17
2 Iter 0.21 1.12
3 Iter 0.20 1.12
4 Iter 0.20 1.12
Por lo tanto tenemos:
As(cm2) Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
2.59 4.00 3.00 2.00 1.00 1.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
Con lo anterior descrito podemos decir que se usará el diámetro de
3/8”@0.25m en ambas caras.
16
*)(
2LPtM =+
12
*)(
2LPtM =−
)2/( adF
MA
y
us
−= bf
FAa
c
ys
'85.0
*=
dbAs **0018.0min =
93
ACERO VERTICAL EN MUROS TIPO M4
Altura Hp 1.10 (m)
P.E. Suelo (W) 1.88 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad
terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Ang. de
fricción Ø 8.16 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 1.50 m
M(-) =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.13 Ton-m
M(+) =M(-)/4 M(+)= 0.03 Ton-m
Incluyendo carga de sismo igual al 75% de la carga de empuje del terreno
M(-)= 0.23 Ton-m
M(+)= 0.06 Ton-m
Mu= 0.23 Ton-m
b= 100.00 cm
F'c= 210.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 14.37 cm
Cálculo del acero de refuerzo
Acero mínimo
Asmin =2.59cm2
Cálculo de iteraciones
Nº a (cm) As(cm2)
1 iter. 1.44 0.44
2 Iter 0.10 0.42
3 Iter 0.10 0.42
dbAs **0018.0min =
94
De lo anterior podemos decir entonces que:
As(cm2) Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
2.59 4.00 3.00 2.00 1.00 1.00
Debemos usar entonces Ø3/8" @0.25m en ambas caras
DISEÑO DE LA LOZA DE FONDO
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 1.80 (m)
Largo L 1.80 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 0.50 (m)
Capacidad
terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Peso
Estructura
Losa 1.1664
Muros 1.144
Peso Agua 0.605 Ton
------------
Pt (peso total) 2.9154 Ton
Area de Losa 3.24 m2
Reacción neta del
terreno
=1.2*Pt/Area 1.08 Ton/m2
Qneto= 0.11 Kg/cm2
Qt= 0.75 Kg/cm2
Qneto
< Qt CONFORME
Altura de la losa
H= 0.15 m As min= 2.574 cm2
95
As(cm2)
Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8"
Ø1/2"
Ø5/8"
Ø3/4"
Ø1"
2.57 4.00 3.00 2.00 1.00 1.00
Debemos usar entonces Ø3/8" @0.25m en ambos sentidos.
DATOS DEL MURO DE CAMARA SECA
Ht = 0.70 m. altura de la caja para cámara seca
HS = 0.50 m. altura del suelo
b= 0.80 m. ancho de pantalla
em = 0.10 m. espesor de muro
gS= 1710 kg/m3 peso específico del suelo
f= 8.16 º ángulo de rozamiento interno del suelo
m= 0.38 coeficiente de fricción
gC= 2400 kg/m3 peso específico del concreto
st= 0.75 kg/cm2 capacidad de carga del suelo
Empuje del suelo sobre el muro (P)
Cah = 0.75
P = 176.58kg
Momento de vuelco (Mo)
Donde:
Y = 0.17m
Mo = 29.43kg-m
Momento de estabilización (Mr) y el peso W:
W = peso de la estructura
X = distancia al centro
Y )
ah
1 sinC
1 sin
−=
+
( )2
ahC . .P=
2
+S S bH e
96
L
Por lo tanto
W1 = 168.00
X1 = 0.45m
Mr1 = 75.60 kg-m
Para verificar si el momento resultante pasa por el tercio central se aplica
Mr=Mr1
Mr = 75.60Kg-m
W = 168.00kg
Mo = 25.08Kg-m
a = 0.27m
Chequeo por volteo
debe ser mayor que 1.6
Cdv = 3.014 (cumple)
Chequeo por deslizamiento
F =65.52
Cdd =0.066
El dato anterior deberá cumplir con el siguiente enunciado, que F/1000 deberá
ser menor o igual que el resultado de Cdd, por lo tanto, 0.066 es menor que
0.37, dando por cumplida la condición.
Chequeo para la máxima carga unitaria
L= 0.95m
P1 = 0.02kg/cm2
P1 = 0.04kg/cm2
W1=em.Ht.ɤc
)
Mr1 =W1.X1
+= r OM M
aW
= r
dv
O
MC
M
( )1 24 6= −
WP L a
L
( )1 26 2= −
WP a L
L
.=F W
=dd
FC
P
97
El mayor que resulte de los P1 debe ser menor o igual a la capacidad de carga
del terreno, por lo que tenemos 0.04 kg/cm2 es menor a 0.75kg/cm2, por lo
tanto, se cumple la condición.
A. ACERO VERTICAL EN MUROS
Altura Hp 0.70 (m)
P.E. Suelo (W) 1.88 Ton/m3
F'c 210.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad
terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Ang. de
fricción Ø 8.16 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 0.80 m
Ka = 0.755
Hp = 0.70m
Asumimos como base 7/8Pt
Pt = (7/8)H*Ka*W = 0.86 Ton/m2 empuje del terreno
E = 75%Pt = 0.65 Ton/m2 sismo
Pu = 1*E+1.6*H = 2.03Ton/m2
Asumiendo el espesor del muro
E = 10.00cm
D = 4.37cm
M(+) = 0.08 Ton-m
M(-) = 0.11 Ton-m
Cálculo del Acero de Refuerzo As
Mu= 0.11 Ton-m
b= 100.00 cm
Pat HwKP **= )2/º45(2 ØTanKa −=
16
*)(
2LPtM =+
12
*)(
2LPtM =−
)2/( adF
MA
y
us
−= bf
FAa
c
ys
'85.0
*=
98
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 4.37 cm
Acero mínimo
Asmin =0.79 cm2
Tabla de iteraciones
Nº a (cm) As(cm2)
1 iter. 0.44 0.63
2 Iter 0.12 0.67
3 Iter 0.12 0.67
Por lo tanto, tenemos:
As(cm2) Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
0.79 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Con lo anterior descrito podemos decir que se usará el diámetro de
3/8”@0.25m en ambas caras.
ACERO VERTICAL EN MUROS TIPO M4
Altura Hp 0.70 (m)
P.E. Suelo (W) 1.88 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad
terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Ang. de
fricción Ø 8.16 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 0.8 m
M(-) =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.03 Ton-m
M(+) =M(-)/4 M(+)= 0.01 Ton-m
dbAs **0018.0min =
99
Incluyendo carga de sismo igual al 75% de la carga de empuje del terreno
M(-)= 0.05 Ton-m
M(+)= 0.01 Ton-m
Mu= 0.05 Ton-m
b= 100.00 cm
F'c= 210.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 4.37 cm
Cálculo del acero de refuerzo
Acero mínimo
Asmin =0.79cm2
Calculo de iteraciones
Nº a
(cm) As(cm2)
1 iter. 0.44 0.31
2 Iter 0.07 0.30
3 Iter 0.07 0.30
De lo anterior podemos decir entonces que:
As(cm2) Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
0.79 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Debemos usar entonces Ø3/8" @0.25m en ambas caras
B. DISEÑO DE LA LOZA DE FONDO
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 1.00 (m)
Largo L 1.00 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 0.00 (m)
Capacidad
terr. Qt 0.75 (Kg/cm2)
Peso
dbAs **0018.0min =
100
Estructura
Losa 0.36
Muros 0.168
Peso Agua 0 Ton
------------
Pt (peso total) 0.528 Ton
Area de Losa 6.3 m2
Reacción neta del
terreno
=1.2*Pt/Area 0.10 Ton/m2
Qneto= 0.01 Kg/cm2
Qt= 0.75 Kg/cm2
Qneto
< Qt CONFORME
Altura de la losa H= 0.15 m As min= 2.574 cm2
As(cm2) Distribución del Acero de Refuerzo
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
2.57 4.00 3.00 2.00 1.00 1.00
Debemos usar entonces Ø3/8" @0.25m en ambos sentidos.
BARRAJE FIJO CON CANAL DE DERIVACIÓN PARA Q=0.50
LPS Dimensionamiento de las rejas gruesas
Ilustración 2 Rejas Gruesas
Elaboración: Programa Nacional de Saneamiento Rural
Área necesaria para el ingreso del caudal de diseño
101
Coeficiente de mayoración por efectos de colmatación (entre 1.5 y 2)
C = 1.8
Coeficiente de Contracción de la vena de agua (0.82 para barras rectangulares, 0.90
para barras circulares y 0.98 para barras con curvas)
k = 0.82
Velocidad de aproximación (entre 0.60 y 1.0 para flujo laminar)
Va = 0.80 m/s
Afd = 0.001 m2
Área Efectiva de Paso
Ancho del canal de derivación :
B = 0.40 m
Ancho de cada barra :
s = 0.06 m
Separación entre barras (entre 7.5cm y 15cm para rejas gruesas, 2cm y 4cm para rejas finas)
a = 0.10 m
Número de barras
N = 2 und
Longitud de cada barra
Af = 0.003 m2
L = 0.01 m (calculado)
L = 0.40 m (asumido)
Área total de las barras metálicas
AS = 0.048 m2
Área total de las rejas gruesas
AT = 0.051 m2
Pérdida de Carga en las Rejas Gruesas Velocidad de aproximación
V = 0.80 m/s
102
Ángulo de inclinación
α = 90°
Coeficiente en función de la forma de las barras (2.42 para barras
rectangulares, 1.79 para barras circulares y 1.67 para barras con curvas)
β = 2.42
Coeficiente de pérdida de carga
k = 1.23
Considerando el 50% de suciedad
h = 0.04 m2
Dimensionamiento de las Rejas Finas
Ilustración 3 Rejas Finas
Elaboración Programa Nacional de Saneamiento Rural
Área Necesaria para el Ingreso del Caudal de Diseño
Coeficiente de mayoración por efectos de colmatación (entre 1.5 y 2)
C = 1.8
Coeficiente de contracción de la vena de agua (0.82 para barras
rectangulares, 0.90 para barras circulares y 0.98 para barras con curvas)
k = 0.82
Velocidad de aproximación (entre 0.60 y 1.0 para flujo laminar)
Va = 0.80 m/s
103
Afd = 0.001 m2
Área Efectiva de Paso
Ancho del canal de derivación
B = 0.40 m
Ancho de cada barra :
s = 0.03 m
Separación entre barras (entre 7.5cm y 15cm para rejas gruesas, 2cm y 4cm
para rejas finas)
a = 0.06 m se asume 6 cm
Número de barras
N = 4 und
Longitud de cada barra
Af = 0.003 m2
L = 0.01 m (calculado)
L = 0.40 m (asumido por el proyectista)
Área total de las barras metálicas
AS = 0.048 m2
Área total de las rejas finas
AT = 0.051 m2
Pérdida de Carga en las Rejas Finas
Velocidad de aproximación
V = 0.80 m/s
Ángulo de inclinación
α = 70°
Coeficiente en función de la forma de las barras (2.42 para barras
rectangulares, 1.79 para barras circulares y 1.67 para barras con curvas)
β = 2.42
Coeficiente de pérdida de carga
k = 0.90
Considerando el 50% de suciedad
h = 0.03 m2
Dimensionamiento del Canal de Derivación
Cálculo del tirante del canal de derivación
Velocidad en el canal de derivación (entre 0.60m/s - 3.00m/s)
V = 0.60 m/s
104
A = 0.001 m2
Ancho del canal de derivación
B = 0.40 m
H = 0.002 m
Ilustración 4 Dimensiones del Canal
Elaboración Programa Nacional de Saneamiento Rural
Cálculo de la Sección del Canal de Derivación
ACD = B.H
ACD = 0.001 m2
Cálculo de la Pendiente del Canal de Derivación
Radio Hidráulico : R = 0.002 m
Rugosidad : n = 0.013
S = 0.2318 m/m
DISEÑO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN VILLA RUMI
C : Coeficiente de Hazen-William.
Q : Demanda de agua de la fuente.
Qmd :
Caudal Máximo Diario. (Diseño de L.C.)
C = 150
Qmd = 0.208 lts/Seg.
Q= 0.208 lts/Seg.
Qaforo =
0.610 lts/Seg.
Qmh = 0.320 lts/Seg.
0.4
0
0.0
02
0.4
0
105
PARÁMETROS DE DISEÑO
Material de la Tubería: PVC clase 10
Presión en la Tubería: 50 m.c.a.
Presión Máxima: 50 m.c.a.
Presión Mínima: 1.0 m.c.a.
Velocidad Mínima: 0.6 m/s
Velocidad Máxima: 3.0 m/s
CÁLCULO DE LA LÍNEA DE GRADIENTE HIDRÁULICO
DC : Diámetro Comercial.
Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54
DT : Diámetro Teórico.
DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63
hf : Pérdida de Carga.
hf = (Q * L0.54 / (0.0178 *C * D2.63))1/0.54
TABLA 16: Cálculo de presiones
Tramo Cota Cota ∆H Pendiente Long. DT DC
P. inicio P. final inicial Final (m) (%o) (m) (pulg) (pulg)
CAPTACIÓN
GRANADILLA
RESERVOR
IO = 5M3
1534.19 1509.085 25.11 26.85 934.90 0.80 1.00
Area Veloc. hf L. G. P. Presión Presión
(m2) m/seg (m) (m) (m) Estática
0.0005 0.41 8.28 1525.91 16.82 25.10
Fuente: Elaborado por los investigadores
Con los datos anteriores podemos decir que la tubería a utilizar es:
TABLA 17: Tubería a utilizar
CLASE Diámetro Cantidad Long
total Und.
C - 10 1" 186.98 934.90 m
Fuente: Elaborado por los investigadores
106
Se está considerando la tubería de diámetro de 1", según Diseños definidos, así
mismo se empleará Tubería PVC SAP/C-10, según NTP 399.002, longitud tubería
es de 5m.
RESUMEN DE DISTRIBUCIÓN DE CAUDALES EN NUDOS
QMH Caudal Máximo Horario 0.320
Qu Caudal Unitario 0.0074
TABLA 18: Distribución de caudales en nudos
NUDO # LOTES DEMANDA
(L/s)
J- 1 3 0.022
J- 2 0 0.000
J- 3 1 0.007
J- 4 1 0.007
J- 5 6 0.045
J- 6 0 0.000
J- 7 1 0.007
J- 8 3 0.022
J- 9 3 0.022
J- 10 13 0.097
J- 11 2 0.015
J- 12 5 0.037
J- 13 5 0.037
TOTAL 43 0.320
Fuente: Elaborado por los investigadores
107
MODELAMIENTO HIDRÁULICO EN LÍNEA DE ADUCCIÓN
Y REDES DE DISTRIBUCIÓN LOCALIDAD VILLA RUMI
TABLA 19: Cálculo de perdida de carga
TRAMO LONGITUD
(m)
NUDO
INICIAL
NUDO FINAL
DIAMETRO (")
MATERIAL Hazen-
Williams C
FLUJO (L/s)
VELOCIDAD (m/s)
PERDIDA DE
CARGA (Hf)
P-1 121.73 J-6 J-8 0.75 TUB. PVC 150 0.020 0.080 0.07
P-2 143.71 J-2 J-9 0.75 TUB. PVC 150 0.020 0.080 0.08
P-3 32.03 J-3 J-4 0.50 TUB. PVC 150 0.010 0.060 0.02
P-4 71.00 J-5 J-7 0.50 TUB. PVC 150 0.010 0.060 0.03
P-5 306.58 J-10 J-13 0.75 TUB. PVC 150 0.040 0.130 0.45
P-6 611.16 J-6 J-10 0.75 TUB. PVC 150 0.150 0.520 11.90
P-7 43.44 J-3 J-6 1.00 TUB. PVC 150 0.170 0.340 0.27
P-8 152.43 J-2 J-3 1.00 TUB. PVC 150 0.190 0.370 1.09
P-9 275.81 RESERV
ORIO =5M3
PRV-1 1.00 TUB. PVC 150 0.320 0.630 5.38
P-10 9.55 J-1 J-2 1.00 TUB. PVC 150 0.210 0.410 0.08
P-11 336.62 PRV-1 J-5 1.00 TUB. PVC 150 0.320 0.630 6.57
P-12 38.12 J-5 J-1 1.00 TUB. PVC 150 0.270 0.520 0.53
P-13 176.01 J-1 PRV-2 0.75 TUB. PVC 150 0.040 0.130 0.26
P-14 107.15 PRV-2 J-12 0.75 TUB. PVC 150 0.040 0.130 0.16
P-15 147.57 J-10 PRV-3 0.75 TUB. PVC 150 0.010 0.050 0.04
P-16 113.29 PRV-3 J-11 0.75 TUB. PVC 150 0.010 0.050 0.03
Fuente: Elaborado por los investigadores
TABLA 20: Cálculo de las presiones en los nudos
NUDO NUMERO DE
LOTES (Hab.)
COTA TERRENO
(m)
DEMANDA DE AGUA
(L/s)
GRADIENTE HIDRAULICA
(m)
PRESION DINAMICA (m H2O)
J-1 3 1435.102 0.022 1458.230 23.08
J-2 0 1435.505 0.000 1458.145 22.59
J-3 1 1450.000 0.007 1457.054 7.04
J-4 1 1437.115 0.007 1457.039 19.88
J-5 6 1436.724 0.045 1458.764 22.00
108
J-6 0 1448.000 0.000 1456.786 8.77
J-7 1 1403.000 0.007 1458.730 55.62
J-8 3 1421.733 0.022 1456.717 34.91
J-9 3 1421.157 0.022 1458.065 36.83
J-10 13 1390.368 0.097 1444.889 54.41
J-11 2 1373.857 0.015 1400.113 26.20
J-12 5 1386.995 0.037 1420.538 33.48
J-13 5 1433.245 0.037 1444.436 11.17
TOTAL 43 0.320
Fuente: Elaborado por los investigadores
Para el diseño de Tubería de Línea Aducción y Red de Distribución se Aplicó el
programa WaterCad v8i/Serie 5.
REPORTE DE CAMARA ROMPE PRESIÓN TIPO 7 (CRP7) -
LOCALIDAD VILLA RUMI
TABLA 21: Cálculo de presiones a CRP
CRP ELEVACION
(m)
DIAMETRO
DE
TUBERIA
INGRESO
(")
CAUDAL
(L/s)
GRADIENTE
HIDRAULICO
INGRESO (m)
GRADIENTE
HIDRAULICO
SALIDA (m)
PRESION
DINAMICA
INGRESO
(mca)
PRESION
DINAMICA
SALIDA
(mca)
PRV-
1 1465.335 1.00 0.320 1504.566 1465.335 39.15 0.00
PRV-
2 1420.697 0.75 0.040 1457.970 1420.697 37.20 0.00
PRV-
3 1400.145 0.75 0.010 1444.848 1400.145 44.61 0.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
ACCESORIOS DE LÍNEA CONDUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE
AGUA POTABLE - VILLA RUMI
TABLA 22: Accesorios de línea conducción de agua
SIMBOLO DESCRIPCION
Φ 1" TOTAL
CODO DE 22.5° DE PVC 58 58
CODO DE 45° DE PVC 20 20
109
CODO DE 90° DE PVC 0
TAPON DE PVC 0
TEE DE PVC 0
CUZ DE PVC 0
VALVULA DE AIRE 3
VALVULA DE PURGA 9
VALVULA REDUCCION 0
VALVULA DE CONTROL 7
Dado de concreto F´C=140 Kg/cm2 de 0.30X0.30X0.30 78
Fuente: Elaborado por los investigadores
TABLA 23: Accesorios de línea distribución de agua
SIMBOLO DESCRIPCION
Φ 1" Φ
1/2"
Φ
3/4"
Φ 1" A
3/4"
Φ 1" A
1/2" TOTAL
CODO DE 22.5°
DE PVC 40 5 82 127
CODO DE 45° DE
PVC 1 8 9
CODO DE 90° DE
PVC 1 1
TAPON DE PVC 0
TEE DE PVC 6 1 7
110
CUZ DE PVC 0
VALVULA DE
AIRE 1 2 3
VALVULA DE
PURGA 2 7 9
VALVULA
REDUCCION 0
VALVULA DE
CONTROL 1 6 7
Dado de concreto F´C=140 Kg/cm2 de 0.30X0.30X0.30 150
Fuente: Elaborado por los investigadores
DISEÑO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN PALO BLANCO
C : Coeficiente de Hazen-William.
Q : Demanda de agua de la fuente.
Qmd :
Caudal Máximo Diario. (Diseño de L.C.)
C = 150
Qmd = 0.221 lts/Seg.
Q= 0.221 lts/Seg.
Qaforo =
0.620 lts/Seg.
Qmh = 0.340 lts/Seg.
PARÁMETROS DE DISEÑO
Material de la Tubería:
PVC clase 10
Presión en la Tubería:
50 m.c.a.
Presión Máxima: 50 m.c.a.
Presión Mínima: 1.0 m.c.a.
Velocidad Mínima:
0.6 m/s
111
Velocidad Máxima:
3.0 m/s
CÁLCULO DE LA LÍNEA DE GRADIENTE HIDRÁULICO
DC : Diámetro Comercial.
Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54
DT : Diámetro Teórico.
DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63
hf : Pérdida de Carga.
hf = (Q * L0.54 / (0.0178 *C * D2.63))1/0.54
TABLA 24: Cálculo de presiones
Tramo Cota Cota ∆H Pend. Long. DT DC
P. inicio P. final Inicial Final (m) (%o) (m) (pulg) (pulg)
CAPTACIÓN
QUEBRADA
EL TIGRE
SEDIMENT
ADOR 878.710 857.908 20.80 37.82 550.00 0.76 1.00
SEDIMENTA
DOR PREFILTRO 857.908 855.557 2.35 235.10 10.00 0.52 1.00
PREFILTRO FILTRO
LENTO 855.557 853.353 2.20 220.40 10.00 0.53 1.00
FILTRO
LENTO
RESERVOR
IO=5M3 853.353 849.031 4.32 216.10 20.00 0.53 1.00
Tramo Area Veloc. hf L. G. P. Presión Presión
Estática
P. inicio P. final (m2) m/seg (m) (m) (m) 20.80
CAPTACIÓN
QUEBRADA
EL TIGRE
SEDIMENT
ADOR 0.0005 0.44 5.45 873.26 15.35 2.35
SEDIMENT
ADOR
PREFILTR
O 0.0005 0.44 0.10 857.81 2.25 2.20
PREFILTRO FILTRO
LENTO 0.0005 0.44 0.10 855.46 2.10 4.32
FILTRO
LENTO
RESERVO
RIO=5M3 0.0005 0.44 0.20 853.15 4.12 Estática
Fuente: Elaborado por los investigadores
112
Con los datos anteriores podemos decir que la tubería a utilizar es:
TABLA 25: Tubería a utilizar
CLASE diámetro Cantidad Long total Und.
C - 10 1" 118.00 590.00 m
Fuente: Elaborado por los investigadores
Se está considerando la tubería de diámetro de 1", según Diseños definidos,
así mismo se empleará Tubería PVC SAP/C-10, según NTP 399.002, longitud
tubería es de 5m.
RESUMEN DE DISTRIBUCIÓN DE CAUDALES EN NUDOS
QMH Caudal Máximo Horario 0.320
qu Caudal Unitario 0.0059
TABLA 26: Distribución de caudales en nudos
NUDO # LOTES DEMANDA
(L/s)
J- 1 1 0.006
J- 2 0 0.000
J- 3 1 0.006
J- 4 1 0.006
J- 5 0 0.000
J- 6 1 0.006
J- 7 0 0.000
J- 8 2 0.012
J- 9 0 0.000
J- 10 2 0.012
J- 11 0 0.000
J- 12 1 0.006
J- 13 49 0.287
TOTAL 58 0.340
Fuente: Elaborado por los investigadores
113
MODELAMIENTO HIDRÁULICO EN LÍNEA DE ADUCCIÓN
Y REDES DE DISTRIBUCIÓN LOCALIDAD PALO BLANCO
TABLA 27: Cálculo de perdida de carga
TRAMO LONGITUD
(m) NUDO
INICIAL NUDO FINAL
DIAMETRO (")
MAT
Hazen-William
s C
FLUJO (L/s)
VEL. (m/s)
PERDIDA DE CARGA (Hf)
P-1 1634.24 RESERVORIO
=5M3 J-1 1.50
TUB. PVC
150 0.340 0.300 5.04
P-2 192.33 J-11 J-12 0.50 TUB. PVC
150 0.010 0.050 0.07
P-3 51.78 J-9 J-10 0.75 TUB. PVC
150 0.010 0.040 0.01
P-4 47.11 J-7 J-8 0.75 TUB. PVC
150 0.010 0.040 0.01
P-5 43.18 J-5 J-6 0.50 TUB. PVC
150 0.010 0.050 0.02
P-6 27.32 J-3 J-2 0.50 TUB. PVC
150 0.010 0.050 0.01
P-7 37.33 J-1 J-4 0.50 TUB. PVC
150 0.010 0.050 0.01
P-8 266.05 J-5 J-11 1.00 TUB. PVC
150 0.290 0.580 4.47
P-9 290.02 J-2 PRV-1 1.00 TUB. PVC
150 0.320 0.640 5.83
P-10 132.07 PRV-1 J-7 1.00 TUB. PVC
150 0.320 0.640 2.66
P-11 23.96 J-1 J-2 1.00 TUB. PVC
150 0.330 0.650 0.50
P-12 185.61 J-7 PRV-2 1.00 TUB. PVC
150 0.310 0.610 3.48
P-13 53.97 PRV-2 J-9 1.00 TUB. PVC
150 0.310 0.610 1.01
P-14 135.88 J-9 PRV-3 1.00 TUB. PVC
150 0.300 0.590 2.37
P-15 22.82 PRV-3 J-5 1.00 TUB. PVC
150 0.300 0.590 0.40
P-16 792.14 J-11 PRV-4 1.00 TUB. PVC
150 0.290 0.570 12.80
P-17 787.53 PRV-4 PRV-5 1.00 TUB. PVC
150 0.290 0.570 12.71
P-18 252.58 PRV-5 J-13 1.00 TUB. PVC
150 0.290 0.570 4.08
Fuente: Elaborado por los investigadores
TABLA 28: Tipos de tubería
TUBERIA PVC SAP C-10/NTP 399.002, Φ= 1.5"=1 1/2" 1634.24 m
TUBERIA PVC SAP C-10/NTP 399.002, Φ= 1" 2942.63 m
TUBERIA PVC SAP C-10/NTP 399.002, Φ= 0.75=3/4" 98.89 m
TUBERIA PVC SAP C-10/NTP 399.002, Φ=0.5= 1/2" 300.16 m
TOTAL TUBERIA REDES DE ADUCCION Y DISTRIBUCION 4975.92 m
Fuente: Elaborado por los investigadores
114
TABLA 29: Cálculo de las presiones en los nudos
NUDO NUMERO DE LOTES (Hab.)
COTA TERRENO (m)
DEMANDA DE AGUA (L/s)
GRADIENTE HIDRAULICA (m)
PRESION DINAMICA (m H2O)
J-1 1 826.586 0.006 844.853 18.23
J-2 0 822.416 0.000 844.355 21.89
J-3 1 830.000 0.006 844.345 14.32
J-4 1 826.496 0.006 844.840 18.31
J-5 0 681.970 0.000 689.211 7.23
J-6 1 671.620 0.006 689.196 17.54
J-7 0 769.016 0.000 788.599 19.54
J-8 2 752.618 0.012 788.591 35.90
J-9 0 725.178 0.000 736.665 11.46
J-10 2 705.103 0.012 736.656 31.49
J-11 0 649.539 0.000 684.745 35.14
J-12 1 647.561 0.006 684.675 37.04
J-13 49 535.609 0.287 563.386 27.72
TOTAL 58 0.340
Fuente: Elaborado por los investigadores
REPORTE DE CAMARA ROMPE PRESIÓN TIPO 7 (CRP7)
- LOCALIDAD VILLA RUMI
TABLA 30: Cálculo de presiones a CRP
CRP ELEVACION
(m)
DIAMETRO
DE TUBERIA
INGRESO (")
CAUDAL
(L/s)
GRADIENTE
HIDRAULICO
INGRESO (m)
GRADIENTE
HIDRAULICO
SALIDA (m)
PRESION
DINAMIC
A
INGRESO
(mca)
PRESION
DINAMICA
SALIDA
(mca)
PRV-1 791.255 1.00 0.320 838.521 791.255 47.17 0.00
PRV-2 737.677 1.00 0.310 785.120 737.677 47.35 0.00
PRV-3 689.609 1.00 0.300 734.296 689.609 44.60 0.00
PRV-4 628.312 1.00 0.290 671.947 628.312 43.55 0.00
PRV-5 567.463 1.00 0.290 615.600 567.463 48.04 0.00
Fuente: Elaborado por los investigadores
115
ACCESORIOS DE LÍNEA CONDUCCIÓN Y DISTRIBCIÓN DE
AGUA POTABLE – PALO BLANCO
TABLA 31: ACCESORIOS DE LINEA CONDUCCIÓN DE AGUA
SIMBOLO DESCRIPCION
Φ 1" TOTAL
CODO DE 22.5° DE PVC
45 45
CODO DE 45° DE PVC
6 6
CODO DE 90° DE PVC
0
TAPON DE PVC 0
TEE DE PVC 0
CUZ DE PVC 0
VALVULA DE AIRE
1
VALVULA DE PURGA
6
VALVULA REDUCCION
0
VALVULA DE CONTROL
4
Dado de concreto F´C=140 Kg/cm2 de 0.30X0.30X0.30
51
Fuente: Elaborado por los investigadores
116
TABLA 32: ACCESORIOS DE LÍNEA CONDUCCIÓN DE AGUA
SIMBOLO DESCRIPCION
Φ 1
1/2" Φ 1"
Φ
1/2"
Φ
3/4"
Φ 1
1/2"
A 1"
Φ 1
1/2"
A
1/2"
Φ
1"
A
3/4"
Φ
1"
A
1/2"
TOTAL
CODO DE 22.5°
DE PVC 114 147 21 2 284
CODO DE 45°
DE PVC 25 5 2 1 33
CODO DE 90°
DE PVC 2 1 3
TAPON DE
PVC 0
TEE DE PVC 1 5 6
CUZ DE PVC 0
VALVULA DE
AIRE 1 1
VALVULA DE
PURGA 2 2 2 6
VALVULA
REDUCCION 1 2 2 2 7
VALVULA DE
CONTROL 1 2 1 4
Dado de concreto F´C=140 Kg/cm2 de 0.30X0.30X0.30 333
Fuente: Elaborado por los investigadores
VÁLVULAS
VÁLVULAS DE AIRE
El proyecto está diseñado para la instalación de válvulas de aire automáticas,
utilizadas cuando el aire acumulado en los puntos altos provoca la reducción del
área del flujo del agua, produciendo un aumento de pérdida de carga y una
117
disminución del gasto. Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas
de aire automáticas (ventosas).
El cierre de la cámara será estanco y removible, para facilitar las operaciones de
mantenimiento.
Para sistemas de abastecimiento de agua en el ámbito rural, se recomienda una
sección interior mínima de 0,60 x 0,60 m2, tanto por facilidad constructiva como
para permitir el alojamiento de los elementos.
La estructura será de concreto armado f’c=210 kg/cm2 cuyas dimensiones internas
son 0,60 m x 0,60 m x 0,70 m, para el cual se utilizará cemento portland tipo I.
Fuente: Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento
VÁLVULAS DE PURGA
Se construirán las cajas de válvulas de purga en los puntos bajos de la línea de
conducción y distribución con el fin de eliminar los sedimentos que se acumulen en
los diferentes tramos.
La estructura será de concreto armado f’c=210 kg/cm2 cuyas dimensiones internas
son 0.60m x 0.60m x 0.70m y el dado de concreto simple f’c=140 kg/cm2, se
utilizará Cemento Portland Tipo I.
VÁLVULAS DE CONTROL
La ubicación y cantidad de válvulas de control se determinan con la finalidad de
poder aislar un tramo o parte de la red en caso de reparaciones o ampliaciones.
118
En poblaciones concentradas deben proveerse de una válvula de ingreso a la red y
en los puntos donde exista un ramal de derivación importante, Se recomienda una
sección interior mínima de 0,60 x 0,60 m, tanto por facilidad constructiva como
para permitir el alojamiento de los elementos, El cierre de la cámara será estanco y
removible, para facilitar las operaciones de mantenimiento.
DISEÑO CAMARA VÁLVULAS DE AIRE Y DE PURGA
Características de la Estructura
ANCHO DE LA CAJA B = 0.80 m
LONGITUD DE CAJA L = 0.80 m
PROFUNDIDAD DE CIMENTACION he = 0.70 m
RESISTENCIA DEL CONCRETO f'c = 210.00 kg/cm2
ESFUERZO DE TRACCION POR FLEXION ft = 12.32 kg/cm2 (0.85f'c^0.5)
ESFUERZO DE FLUENCIA DEL ACERO Fy = 4,200.00 kg/cm2
FATIGA DE TRABAJO fs = 1,680.00 kg/cm2 0.4Fy
RECUBRIMIENTO EN MURO r = 4.00 cm
RECUBRIMIENTO EN LOSA DE FONDO r = 5.00 cm
Diseño de los Muros
MOMENTOS EN LOS MUROS M=k*gm*(h-he)^3 gm*(h-he)^3 = -343.00 kg
B/(Ha+h) x/(Ha+h) y = 0 y = B/4 y = B/2
Mx (kg-m) My (kg-m) Mx (kg-m) My (kg-m) Mx (kg-m) My (kg-m)
0.50
0 0.000 -0.343 0.000 0.000 0.000 0.686
1/4 0.000 -1.715 0.000 -0.343 0.343 1.372
1/2 -0.686 -2.058 -0.343 -0.343 0.686 3.087
3/4 -1.372 -2.058 -0.343 -0.343 0.343 2.401
1 5.145 1.029 2.744 0.686 0.000 0.000
5.145 kg-m
e = 1.58 cm
e = 10.00 cm
Mx = 5.145 kg-m
MÁXIMO MOMENTO ABSOLUTO M =
ESPESOR DE PARED e = (6*M/(ft))^0.5
PARA EL DISEÑO ASUMIMOS UN ESPESOR
MÁXIMO MOMENTO ARMADURA VERTICAL
MÁXIMO MOMENTO ARMADURA
HORIZONTAL My = 3.087 kg-m
119
PERALTE EFECTIVO d = e-r d = 6.00 cm
AREA DE
ACERO VERTIC Asv = Mx/(fs*j*d) Asv = 0.057 cm2
AREA DE
ACERO HORIZ Ash = My/(fs*j*d) Ash = 0.034 cm2
k = 1/(1+fs/(n*fc) k = 0.326
j = 1-(k/3) j = 0.891
n = 2100/(15*(f'c)^0.5) n = 9.6609
fc = 0.4*f'c fc = 84.00 kg/cm2
r = 0.7*(f'c)^0.5/Fy r = 0.0024
Asmin = r*100*e Asmin = 2.415 cm2
DIAMETRO DE VARILLA F (pulg) = 3/8 0.71 cm2 de Área por varilla
Asvconsid = 2.84 cm2
Ashconsid = 2.84 cm2
ESPACIAMIENTO DEL ACERO espav 0.250 m Tomamos 0.20 m
espah 0.250 m Tomamos 0.20 m
CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA
CALCULO FUERZA
CORTANTE MAXIMA Vc = gm*(h-he)^2/2 = 245.00 kg
CALCULO DEL
ESFUERZO CORTANTE
NOMINAL nc = Vc/(j*100*d) = 0.46 kg/cm2
CALCULO DEL
ESFUERZO
PERMISIBLE
nma
x = 0.02*f'c = 4.20 kg/cm2
Verific
ar si nmax > nc Ok
CALCULO DE LA
ADHERENCIA u = Vc/(So*j*d) =
120
uv = 3.05 kg/cm2 uh =
3.05
kg/cm2
Sov
= 15.00
Soh
= 15.00
CALCULO DE LA
ADHERENCIA
PERMISIBLE
umax
= 0.05*f'c = 10.5 kg/cm2
Verificar si umax > uv Ok
Verificar si umax > uh Ok
Diseño de Losa de Fondo
Considerando la losa de fondo como una placa flexible y empotrada en los
bordes
MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN
EL EXTREMO M(1) = -W(L)^2/192
M(1) = -0.80 kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO M(2) = W(L)^2/384
M(2) = 0.40 kg-m
ESPESOR ASUMIDO DE LA LOSA DE
FONDO el = 0.10 m
PESO SPECIFICO DEL CONCRETO gc = 2,400.00 kg/m3
CÁLCULO DE W W = gm*(h)+gc*el
W = 240.00 kg/m2
Para losas planas rectangulares armadas con armadura en dos direcciones
Timoshenko recomienda los siguientes coeficientes:
Para un momento en el centro 0.0513
Para un momento de empotramiento 0.529
MOMENTO DE
EMPOTRAMIENTO Me = 0.529*M(1) = -0.42 kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO Mc = 0.0513*M(2) 0.02 kg-m
MAXIMO MOMENTO ABSOLUTO M = 0.42 kg-m
121
ESPESOR DE LA LOSA el = (6*M/(ft))^0.5 = 0.45 cm
PARA EL DISEÑO ASUMIMOS UN
PERALTE EFECTIVO el = 10.00 cm
d = el-r = 5.00 cm
As = M/(fs*j*d) = 0.006 cm2
Asmin = r*100*el = 1.208 cm2
DIAMETRO DE VARILLA F (pulg) = 3/8 0.71 cm2 de Área
por varilla
Asconsid = 1.42
espa varilla = 0.50 Tomamos 0.20 m
Resultados
De los cálculos anteriores podemos decir que en las cajas de válvulas el
refuerzo de acero vertical, horizontal en muros y refuerzo de acero en losa
se usará 3/8” diámetro de varilla con un espaciamiento de 0.20m; el
refuerzo de aceros en losa.
CAMARAS ROMPE PRESIÓN (CRP)
Se desarrollará el diseño de una Cámara Rompe Presión para Redes Mejorada, la
cual varía del diseño clásico en que posee una placa disipadora, a fin de evitar la
formación de resalto hidráulico en la cámara húmeda y evitar el ingreso de aire a la
tubería de salida. La estructura propuesta será de concreto armado f’c=280 kg/cm2
en su cámara húmeda y seca. Tendrá 01 elemento de limpieza y rebose con tubería
PVC de 2“y dado móvil de concreto simple f´c=140 kg/cm2, Las cámaras poseerán
tapas sanitarias metálicas e=1/8” de 0.60 x 0.60 mts para la cámara seca y cámara
húmeda respectivamente.
La altura de la cámara se calculará mediante la suma de tres conceptos, altura
mínima de salida, mínimo 10 cm; resguardo a borde libre, mínimo 40 cm; Carga de
agua requerida, calculada aplicando la ecuación de Bernoulli para que el caudal de
salida pueda fluir, la tubería de entrada a la cámara estará por encima de nivel del
agua y debe preverse de un flotador o regulador de nivel de aguas para el cierre
automático una vez que se encuentre llena la cámara y para periodos de ausencia de
flujo.
122
La tubería de salida dispondrá de una canastilla de salida, que impida la entrada de
objetos en la tubería, la cámara dispondrá de un aliviadero o rebose, el cierre de la
cámara será estanco y removible, para facilitar las operaciones de mantenimiento
CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA CÁMARA ROMPE PRESION (Ht) – CRP
La altura Total de la cámara Rompe Presión se calcula mediante la siguiente ecuación:
Ht = A+H+B.L
H =(1.56*Q2mh)/(2*g*A2)
Datos:
g = 9.81 m/s2 g : Aceleración de la gravedad
A = 10 cm A : Altura hasta la canastilla. Se considera una
altura mínima de 10 cm. Que permite la
sedimentación de la arena
B.L
=
40 cm B.L : Borde libre mínimo
Dc
=
1.00 pulg Dc : Diámetro de la tubería de salida a la Red de
Distribución.
Qmh
=
1.00 lt/s Qmh : Caudal máximo Horario en el tramo más
crítico
Resultados:
A
=
0.0005 m2 A : Área de la tubería de salida a la Red de
Distribución A = pi*Dc2/4
H
=
31.00 cm H : es la carga necesaria para que el gasto de
salida de la CRP pueda fluir por la tubería
H
=
40.00 cm Altura mínima de agua para facilitar el paso de todo el
caudal a la Red de Distribución
Ht
=
90.00 cm Ht = A+B.L+H
Htdiseño = 0.90 m Altura total de diseño
Cálculo del tiempo de descarga de la altura de agua H
A = 10.00 cm A : Altura de agua hasta la canastilla.
H = 40.00 cm H : altura de agua para facilitar el paso de todo el
caudal a la línea de conducción.
HT = 50.00 cm HT : Altura total de agua almacenado en la cámara
Rompe Presión hasta el nivel de la tubería de
123
rebose HT = A+H
Dc = 1.00 pulg Dc : Diámetro de la tubería de salida a la Red de
Distribución
Ao = 0.0005 m2 Ao = Área del orificio de salida. (área de la tubería de la
línea de conducción)
Cd = 0.80 Cd: Coeficiente de distribución o de descarga: orificios
circulares Cd = 0.8
g = 9.81 m/s2 g : Aceleración de la gravedad
a = 0.80 m a : Lado de la sección interna de la base (asumido)
b = 0.80 m b : Lado de la sección interna de la base (asumido)
Resultados:
Ab = 0.64 m2 Ab : Área de la sección interna de la base; Ab = a*b
(Área interna del recipiente)
t = 450.86 seg t : tiempo de descarga a la Red de Distribución; es el
tiempo que se demora en descargar la altura H de
agua
t = 7.51 min t = ((2*Ab)*(H0.5))/(Cd*Ao*(2g)0.5)
Vmáx = 0.32 m3 Vmáx = Volumen de almacenamiento máximo dado
para HT. Vmáx = Ab*HT
luego las medidas interiores de la Cámara Rompe Presión será
L.A.H 0.8 x 0.8 x 0.9 m
DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA
Para el dimensionamiento se considera que el diámetro de la canastilla debe ser 2 veces el
diámetro de la tubería de salida a la Red de Distribución (Dc); y que el área total de las
ranuras (At), sea el doble del área de la tubería de la línea de conducción; y que la longitud
de la Canastilla sea mayor a 3Dc y menor a 6Dc.
Datos:
DC = 1 pulg DC : Diámetro de la tubería de salida a la línea de
Distribución
AR = 5 mm AR : Ancho de la ranura
LR = 7 mm LR : largo de la ranura
124
Resultados:
DCanastilla
= 2 pulg
DCanasti
lla :
Diámetro de la canastilla ; Dcanastilla =
2*Dc
L1 = 7.62 cm L1 = 3*Dc 3*Dc < L < 6*Dc
L2 = 15.24 cm L2 = 6*Dc
L diseño = 20 cm Longitud de diseño de la canastilla
Ar = 35 mm2 Ar : Área de la Ranura ; Ar = AR*LR
Ac = 0.0005 m2 Ac : Área de la tubería de salida a la línea de
distribución A = pi*D2/4
At = 0.001 m2 At : Area total de ranuras; At = 2*Ac
Ag = 0.016 m2 Ag : Área lateral de la granada (Canastilla); Ag =
0.5*Pi*Dc*Diseño
NR = 28.95
NR = 65 Número de Ranuras de la Canastilla
CÁLCULOS DEL DIÁMETRO DE TUBERÍA DEL CONO DE REBOSE Y
LIMPIEZA
El Rebose se instala directamente a la tubería de limpia y para realizar la
limpieza y evacuar el agua de la cámara húmeda, se levanta la tubería de
Rebose. La tubería de Rebose y Limpia tienen el mismo diámetro y se calcula
mediante la siguiente ecuación: D = (0.71*Q0.38) /hf0.21
Datos:
Qmh
=
1.00 lt/s Qmd
:
Caudal de salida a la Red de Distribución
(Caudal máximo Horario)
hf = 0.015 m/m hf : Pérdida de Carga Unitaria
Resultados: D :
Diámetro de la tubería de Rebose y Limpieza
(pulg)
D = 1.72 pulg D = (0.71*Qmax0.38)/hf0.21
D = 2.00 pulg
Luego el cono de Rebose será de 2 x 4 pulg
RESUMEN GENERAL PARA EL DISEÑO DE LA
CAMARA ROMPE PRESION - 7
Valores
Calculados
Valores
de
Diseño
unid
Cálculo de la Altura de la Cámara Rompe Presión (Ht) -
CRP-07 90.00 0.90 m
Dimensiones internas de la Cámara Rompe Presión 0.8 x 0.8 x 0.9 m m
125
Cálculo del tiempo de descarga de la altura de agua H 7.51 min
Altura total de agua HT), en la cámara Rompe Presión 50.00 50.00 cm
Altura de agua hasta la Canastilla. 10.00 10.00
Diámetro mayor de la Canastilla (Dcanastilla) 2 2 pulg
longitud de la Canastilla (L) 20.00 20 cm
Número de Ranuras de la Canastilla (NR) 65.00 65
Diámetro de tubería del Cono de Rebose y Limpieza. 2.00 2 pulg
Dimensiones del Cono de Rebose 2x4 pulg
Resumen:
Rango Diámetro mínimo
Qmh 0-1.0lps 1.0 pulg
Qmh 1.0-2.0lps 1.5 pulg
Qmh 2.0-3.0lps 2.0 pulg ELABORACIÓN: PROGRAMA NACIONAL DE SANEAMIENTO RURAL
Ilustración 5: Cámara rompe presiones
ELABORACIÓN: PROGRAMA NACIONAL DE SANEAMIENTO RURAL
CÁLCULO ESTRUCTURAL
Datos: ANCHO DE LA CAJA B = 0.90 m
ALTURA DE AGUA h = 0.70 m
LONGITUD DE CAJA L = 1.30 m
PROFUNDIDAD DE CIMENTACION he = 0.40 m
BORDE LIBRE BL = 0.30 m
ALTURA TOTAL DE AGUA H = 1.00 m
PESO ESPECIFICO PROMEDIO gm = 1,000.00 kg/m3
CAPACIDAD PORTANTE DEL TERRENO st = 0.86 kg/cm2
RESISTENCIA DEL CONCRETO f'c = 280.00 kg/cm2
ESFUERZO DE TRACCION POR FLEXION ft = 14.22 kg/cm2
126
ESFUERZO DE FLUENCIA DEL ACERO Fy = 4,200.00 kg/cm2
FATIGA DE TRABAJO fs = 1,680.00 kg/cm2
RECUBRIMIENTO EN MURO r = 4.00 cm
RECUBRIMIENTO EN LOSA DE FONDO r = 5.00 cm
Diseño de los muros
RELACION B/(h-he) 0.5<=B/(h-he)<=3
3.00 TOMAMOS 3
MOMENTOS EN LOS MUROS M=k*gm*(h-he)^3 gm*(h-he)^3 = 27.00 kg
Tabla 14: Momentos en los muros
B/(Ha+h) x/(Ha+h) y = 0 y = B/4 y = B/2
Mx (kg-m) My (kg-m) Mx (kg-m) My (kg-m) Mx (kg-m) My (kg-m)
3.00
0 0.000 0.675 0.000 0.378 0.000 -2.214
1/4 0.270 0.513 0.189 0.351 -0.378 -1.917
1/2 0.135 0.270 0.216 0.270 -0.297 -1.485
3/4 -8.910 -0.108 -0.486 0.000 -0.162 -0.756
1 -3.402 -0.675 -2.484 -0.486 0.000 0.000
FUENTE PROGRAMA NACIONAL DE SANEAMIENTO RURAL
Máximo momento absoluto M = 8.910 kg-m
Espesor de pared e = (6*M/(ft))^0.5 e = 1.94 cm
Para el diseño asumimos un espesor e = 10.00 cm
Máximo momento armadura vertical Mx = 8.91 kg-m
Máximo momento armadura horizontal My = 2.21 kg-m
Peralte efectivo d = e-r d = 6.00 cm
Área de acero vertical Asv = Mx/(fs*j*d) Asv = 0.10 cm2
Área de acero horizontal Ash = My/(fs*j*d) Ash = 0.02 cm2
k = 1/(1+fs/(n*fc) k = 0.36
j = 1-(k/3) j = 0.88
n =
2100/(15*(f'c)^0.5) n = 8.37
fc = 0.4*f'c fc = 112.00 kg/cm2
r = 0.7*(f'c)^0.5/Fy r = 0.00
Asmin = r*100*e Asmin = 2.79 cm2
127
DIAMETRO DE
VARILLA
F (pulg) = 3/8 0.71 cm2 de Área por varilla
Asvconsid = 2.84 cm2
Ashconsid = 2.84 cm2
ESPACIAMIENTO DEL ACERO
espav 0.250 m Tomamos 0.20 m
espah 0.250 m Tomamos 0.20 m
CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y
ADHERENCIA
CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE
NOMINAL
nc = Vc/(j*100*d) = 0.09 kg/cm2
CALCULO DEL ESFUERZO
PERMISIBLE
nmax = 0.02*f'c = 5.60 kg/cm2
Verificar si nmax > nc Ok
CALCULO DE LA
ADHERENCIA
u =
Vc/(So*j*d)
= uv = 0.57 kg/cm2 uh = 0.57 kg/cm2
Sov = 15.00
Soh = 15.00
CALCULO DE LA ADHERENCIA
PERMISIBLE
umax = 0.05*f'c = 14 kg/cm2
Verificar si umax > uv Ok
Verificar si umax > uh Ok
Diseño de losa de fondo
Considerando la losa de fondo como una placa flexible y empotrada en los
bordes.
128
MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN EL EXTREMO
M(1) = -W(L)^2/192
M(1) = -8.27 kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO
M(2) = W(L)^2/384
M(2) = 4.14 kg-m
ESPESOR ASUMIDO DE LA LOSA DE FONDO
el = 0.10 m
PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO
gc = 2,400.00 kg/m3
CALCULO DE W
W = gm*(h)+gc*el
W = 940.00 kg/m2
Para losas planas rectangulares armadas con armadura en
dos direcciones Timoshenko recomienda los siguientes
coeficientes:
Para un momento en el centro 0.0513
Para un momento de
empotramiento 0.529
MOMENTO DE
EMPOTRAMIENTO Me = 0.529*M(1) = -4.38 kg-m
129
MOMENTO EN EL CENTRO Mc = 0.0513*M(2) = 0.21 kg-m
MAXIMO MOMENTO
ABSOLUTO M = 4.38
kg-
m
ESPESOR DE LA LOSA el =
(6*M/(ft))^0.5
=
1.36
cm
PARA EL DISEÑO ASUMIMOS UN PERALTE EFECTIVO
el = 10.00 cm
d = el-r = 5.00 cm
As = M/(fs*j*d) = 0.059 cm2
Asmin = r*100*el = 1.394 cm2
DIAMETRO DE
VARILLA
F (pulg) = 3/8 0.71 cm2 de Área por varilla
Asconsid = 1.42
espa varilla = 0.50 Tomamos 0.20 m
RESULTADOS Diámetro de
la Varilla Espaciamiento
Refuerzo de acero vertical en muros 3/8 0.20 m
Refuerzo de acero horizontal en muros 3/8 0.20 m
Refuerzo de acero en losa 3/8 0.20 m
RESERVORIO APOYADO
Para evitar volúmenes de distintos tamaños y favorecer una medida estándar es que
el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento establece en el la R.M.
N°192-2018-VIVIENDA, que para los volúmenes de hasta 5 m3, es decir, para
cálculos menores siempre será utilizado el modelo de 5 m3, como es el caso del
presente proyecto.
130
DETALLE DE NIPLE DE FIERRO GALVANIZADO CON BRIDA
Tabla 15 Detalle de Niple F°G°
Líneas
Tubería
ZONA
Longitud total del Niple (m) Longitud de Rosca
(cm) Ubicación de la rosca
Plancha (soldada a niple)
Tubería Serie e = 0.15m e = 0.20m. e = 0.25m 1" a
1 1/2"
2" a 4"
e = 0.15m e = 0.20m e = 0.25m
ENTRADA FoGdo I
(Estándar) muro 0.35 0.40 0.45 2.00 3.00 Ambos lados
al eje del niple
al eje del niple
al eje del niple
SALIDA FoGdo I
(Estándar) muro 0.35 0.40 0.45 2.00 3.00 Ambos lados
al eje del niple
al eje del niple
al eje del niple
REBOSE FoGdo I
(Estándar) muro 0.25 0.30 0.35 2.00 3.00 Un solo lado
a 7.5 cm del lado sin rosca
a 10 cm del lado sin rosca
a 12.5 cm del lado sin rosca
LIMPIA FoGdo I
(Estándar) muro 0.45 0.50 0.60 2.00 3.00 Un solo lado
a 7.5 cm del lado sin rosca
a 10 cm del lado sin rosca
a 12.5 cm del lado sin rosca
VENTILACION FoGdo I
(Estándar) techo 0.50 0.55 0.60 2.00 3.00 Un solo lado
a 7.5 cm del lado sin rosca
a 10 cm del lado sin rosca
a 12.5 cm del lado sin rosca
DIMENSIONAMIENTO RESERVORIO
Capacidad Requerida 5.00 m3
Longitud 2.10 m
Ancho 2.10 m
Altura del Líquido (HL) 1.23 m
Borde Libre (BL) 0.45 m
Altura Total del Reservorio
(HW) 1.68 m
Volumen de líquido Total 5.42 m3
Espesor de Muro (tw) 0.15 m
Espesor de Losa Techo (Hr) 0.15 m
Alero de la losa de techo ( e ) 0.10 m
Sobrecarga en la tapa
100
kg/m2
Espesor de la losa de fondo
(Hs) 0.15 m
Espesor de la zapata 0.35 m
Alero de la Cimentación
(VF) 0.20 m
Tipo de Conexión Pared-
Base Flexible
131
DISEÑO DEL SISTEMA DE CLORACIÓN
Largo del clorador 1.05 m
Ancho del clorador 0.80 m
Espesor de losa de clorador 0.10 m
Altura de muro de clorador 1.22 m
Espesor de muro de clorador 0.10 m
Peso de Bidón de agua 60.00 kg
Peso de clorador 979 kg
Peso de clorador por m2 de techo
144.82
kg/m2
Dosis adoptada: 4
mg/lt de hipoclorito
de calcio
Porcentaje de cloro activo 65%
Concentración de la solución 0.25%
Equivalencia 1 gota 0.00005 lt
De los cálculos estandarizados podemos obtener:
Usar un reservorio de:
5.00 m3
Si el largo usado es:
2.10 m
Si la Base usado es:
2.10 m
entonces la altura útil será: 1.13 m
por lo tanto usar una altura útil de:
1.23 m
V reservorio (m3)
Caudal
máximo diario
(lps)
Caudal máximo
diario (m3/h)
Dosis
(gr/m3)
Peso de Cloro
(gr/h)
Porcentaje de
Cloro Activo (%)
Peso
producto
comercial
(gr/h)
Peso
producto
comercial
(Kgr/h)
RA 5 0.30 1.08 4.00 4.33 65% 6.67 0.0067
Concentración de
la
Solución (%)
Demanda de la
solución (l/h)
Tiempo de uso
del recipiente (h)
Volumen
solución
(l)
Volumen
Bidón
adoptado Lt.
Demanda de la
solución (gotas/s)
25% 2.67 12 32.00 60 15
132
y la altura total de la estructura será
1.98 m
Condición de Estabilidad: Base / altura total (debe estar en el rango 0.5 y 3)
ACCESORIOS DEL RESERVORIO
N° DESCRIPCIÓN DIAM. CANT. UNID.
ENTRADA
1
Válvula de compuerta de cierre esférico
C/Manija 1" 1 Und.
2 Union universal F°G° 1" 2 Und.
3
Niple F°G° R (L=0.07 m) con rosca ambos
lados 1" 6 Und.
4 Tee simple F°G° 1" 2 Und.
5 Codo 90° F°G° 1" 2 Und.
6 Codo 45° F°G° 1" 1 Und.
7 Adaptador Unión presión rosca PVC PN 10 1" 1 Und.
8 Codo 45° PVC S/P PN 10 1" 1 Und.
9 Valvula Flotadora de Bronce 1" 1 Und.
10
Niple F°G° R (L=0.35 m) con rosca ambos
lados 1" 1 Und.
11 Union F°G° 1" 1 Und.
12 Tubería F°G° 1" 0.4 m.
13 Tubería PVC S/P PN 10 1" 1.2 m.
SALIDA
133
14
Válvula de compuerta de cierre esférico
C/Manija 1" 1 Und.
15 Union universal F°G° 1" 2 Und.
16
Niple F°G° R (L=0.07 m) con rosca ambos
lados 1" 3 Und.
17 Tee simple F°G° 1" 1 Und.
18 Codo 45° F°G° 1" 1 Und.
19 Adaptador Unión presión rosca PVC PN 10 1" 1 Und.
20 Codo 45° PVC S/P PN 10 1" 1 Und.
21
Niple F°G° R (L=0.35 m) con rosca ambos
lados 1" 1 Und.
22 Tubería F°G° 1" 0.5 m.
23 Tubería PVC S/P PN 10 1" 1.15 m.
24
Unión Presión Rosca (Rosca hembra) PVC
PN 10 1" 1 Und.
25 Reducción PVC S/P PN 10 2" a 1" 1 Und.
26 Tubería S/P PN 10 con agujeros 2" 0.2 m.
27 Tapón hembra PVC S/P PN 10 con agujeros 2" 1 Und.
LIMPIA
28
Válvula de compuerta de cierre esférico
C/Manija 2" 1 Und.
29 Union universal F°G° 2" 2 Und.
30
Niple F°G° R (L=0.10 m) con rosca ambos
lados 2" 3 Und.
31 Codo 45° F°G° 2" 1 Und.
32 Adaptador Unión presión rosca PVC PN 10 2" 1 Und.
33 Niple F°G° R (L=0.45 m) con rosca a un lado 2" 1 Und.
34 Tubería F°G° 2" 0.3 m.
35 Tubería PVC S/P PN 10 2" 6 m.
36 Codo 45° PVC S/P PN 10 2" 2 Und.
37 Tee simple PVC S/P PN 10 2" 1 Und.
REBOSE
38 Codo 90° F°G° 2" 2 Und.
39 Codo 90° F°G° con malla soldada 2" 1 Und.
40 Codo 90° PVC S/P PN 10 2" 2 Und.
41 Codo 45° PVC S/P PN 10 2" 1 Und.
134
42 Niple F°G° R (L=0.25 m) con rosca a un lado 2" 1 Und.
43 Tubería F°G° 2" 1.3 m.
44 Tubería PVC S/P PN 10 2" 1.2 m.
BY PASS
45
Válvula de compuerta de cierre esférico
C/Manija 1" 1 Und.
46 Union universal F°G° 1" 1 Und.
47
Niple F°G° R (L=0.07 m) con rosca ambos
lados 1" 3 Und.
48 Tubería F°G° 1" 0.3 m.
VENTILACION
49 Codo 90° F°G° 2" 1 Und.
50 Codo 90° F°G° con malla soldada 2" 1 Und.
51 Niple F°G° R (L=0.50 m) con rosca a un lado 2" 1 Und.
52
Niple F°G° R (L=0.10 m) con rosca ambos
lados 2" 1 Und.
INGRESO A CLORACION
53
Niple F°G° R (L=0.07 m) con rosca ambos
lados 1" 1 Und.
54 Reducción F°G°
1" a
1/2" 1 Und.
55 Codo 90° F°G° 1/2" 3 Und.
56 Tubería F°G° 1/2" 3.9 m.
57 Adaptador Unión presión rosca PVC 1/2" 2 Und.
58 Tubería PVC S/P PN 10 1/2" 3.6 m.
59 Grifo de jardin 1/2" 1 Und.
60 Codo 90° PVC S/P PN 10 1/2" 2 Und.
Fuente: Programa Nacional de Saneamiento Rural
SEDIMENTADOR
Se supone un funcionamiento de 24 h/día, salvo que la captación se realice por bombeo, en
cuyo caso se debe trabajar con el periodo de bombeo.
El tiempo de retención es de 2 - 6 horas.
La carga superficial debe estar entre los valores de 2 - 10 m3/m2.d. Se debe determinar
en el ensayo de simulación del proceso.
La razón entre la velocidad horizontal del agua y la velocidad de sedimentación de las
partículas debe estar en el rango de 5 a 20.
135
La profundidad de los tanques debe estar entre 1,5 a 2,5 m.
La relación entre largo y ancho (L/B) debe estar entre los valores de 3 y 6, y entre largo
y profundidad (L/H) entre 5 y 20.
El fondo de la unidad debe tener una pendiente entre 5 a 10% para facilitar el
deslizamiento del sedimento
Las partículas en suspensión de tamaño superior a 1 μm deben ser eliminadas en un
porcentaje de 60 %. Este rendimiento se debe comprobar mediante ensayos de simulación
del proceso. En este ensayo se debe definir la velocidad de sedimentación.
La velocidad horizontal debe ser ≤ 0.55 cm/s.
La velocidad en los orificios es ≤ 0,15 m/s para no crear perturbaciones dentro de la
zona de sedimentación.
Se debe aboquillar los orificios en un ángulo de 15° en el sentido del flujo.
La estructura de salida o sistema de recolección no debe sobrepasar el tercio final de la
longitud total de la unidad.
Caja de medición del caudal
Esta caja contiene principalmente un vertedero triangular compuesto por una placa de PVC
de 0,42x0,28 x 2 cm de espesor, para instalar el caudal de operación de la planta. Esta
unidad es muy importante, para definir exactamente la cantidad de agua que debe entrar a
la planta.
La caja tiene como dimensión útil 1,20 m de ancho, 1,10 m de alto y 1,24 m de largo con
espesor de muro de 0,15 m, además cuenta con una pared intermedia en la que se ha
ubicado el vertedero de medición.
El flujo de agua cruda sale de la caja mediante dos vertederos rectangulares cuya función
es dividir el caudal a las dos unidades de sedimentación.
En los vertederos rectangulares se han colocado compuertas tipo tarjeta de 0,50 x 0,58 m,
para aislar una unidad durante las tareas de mantenimiento.
Se ha incorporado a esta unidad un vertedero de alivio móvil coincidente con el nivel del
vertedero, para asegurar que no se sobrepase el caudal de diseño.
136
MEMORIA DE CÁLCULO
Caudal máximo diario Qd = 0.5 l/s
Caudal máximo diario Qd = 0.0005 m3/s
Número de unidades N = 2
Caudal unitario qd = 0.00025 m3/s
Ancho del sedimentador B = 1.65 m
Altura del sedimentador H = 0.9 m 1.5 - 2.5 m
Tasa de decantación superficial qs = 7.27 m3/m2.d 2 - 10 m3/m2.d
Pendiente de fondo de sedimentador S = 20 % ≥10%
Pendiente de fondo canal de limpieza S' = 5 % 5 - 10 %
Velocidad de paso entre orificios Vo = 0.0115 m/s ≤ 0.15
Diámetro de orificio do = 0.0508 m 2''
Tasa de producción de lodo ql = 0.01 L.L/s
Altura de pantalla difusora h = 1 m
Longitud de la zona de entrada L1 = 0.8 m
Vertedero de medición de caudal (Triangular 90°)
Ancho de compuerta b = 0.4 m
Velocidad del canal Vc 0.1 m/s
Área del canal de ingreso Ai = Qd/Vc 0.005 m2
Altura útil del canal de ingreso Hc = Ai/b 0.013 m
Perdida de carga en la compuerta h = (Qd/1.434)^(1/2.5) 0.041 m
Canal de ingreso
P
a
n
t
a
lla difusora
Área total de orificios Ao = qd/Vo 0.02 m2
Ancho del canal Bc = 0.4 m
Velocidad del canal Vc 0.1 m/s
Área del canal de ingreso Ai = qd/Vc 0.003 m2
Altura útil del canal de ingreso Hc = Ai/Bc 0.006 m
Ancho de compuerta b' = 1.65 m
Perdida de carga en la compuerta h' = [qd/(1.848*Bc)^(2/3)] 0.002 m
137
Área de cada Orificio ao = [(do)^2*3.1416)/4] 0.0020 m2
Numero de orificios N' = Ao/ao 11
Altura útil de pantalla
difusora h, = h-h/4-h/5 0.63
Numero de filas nf = 4
Numero de columnas nc = N/nf 3
Espaciamiento entre filas a1 = h,/nf 0.16 m ~ 0.2 m ≤ 0.5
Espaciamiento entre
columnas a2 = h,/nc 0.21 m ~ 0.2 m ≤ 0.5
Zona de sedimentación
Velocidad de sedimentación Vs = qs/86400 0.000084 m/s
Área Superficial As = qd/Vs 2.97 m2
Largo del sedimentador L = As/B 1.80 m
Relación Largo/Ancho R = L/B 1.09 3-6
Relación Largo/Profundidad r = L/H 2.00 5-20
Longitud total del sedimentador Lt = L+L1 2.60 m
Velocidad Horizontal Vh = 100*qd/(B*H) 0.017 cm/s ≤ 0.55
Relación Vh/Vs r' = Vh*0.01/Vs 2.0 5-20
Tiempo de retención To = As*H/(3600*q
d) 2.97 horas
Altura Máxima H
m = H+S*L/100 1.26 m
Tasa de recolección de agua sed. qr = qd/B*1000 0.15 l/s.m
Diseño de canal de lodos
Tiempo de vaciado t =
0.50 h
Compuerta de la evacuación A2 = [As*(H)^(0.5))/(4850*t] 0.0012 m2 2.7
DS = (4*A2/3.1416)^0.5 0.04 m
Caudal de lodo QL = Qd*ql 0.01 l/s
Área de la base mayor AM = Lt*B 4.29 m2
Área de la base menor Am = 0.24*B 0.40 m2
Altura de la tolva h1 = 1.00 m
Volumen de la tolva Vt = h1 x B x (Lt+Ds)/ 2 2.18 m3
Frecuencia de descarga tf = Vt/ql 5.0 días
138
Vertedero de salida
Altura de agua sobre
el vertedero
H
2 =
[Qd/(1.848*B
)^(2/3)]
0.0
018
9
m
PRE FILTRO
Los criterios que se indican a continuación corresponden a los prefíltroses verticales
múltiples que son las unidades más adecuadas por su sencillez de operación y
mantenimiento para un medio rural de muy escasos de recursos.
- Se pueden tratar turbiedades medias de 100 a 400 UNT con límites máximos de 500 a
600 UNT, en todos los casos la altura de la grava es de 50 cm.
- La graduación del tamaño de la grava en cada cámara es la siguiente
Cámara 1, grava de 3,0 a 4,0 cm
Cámara 2, grava de 1,5 a 3,0 cm
Cámara 3, grava de 1,0 a 1,5
- Cuando el objetivo de la unidad es actuar como proceso de remoción de turbiedad antes
de un filtro lento, las velocidades de diseño de las cámaras varían entre 1,00 y 0,60 m/h.
- Cuando el objetivo es físico y biológico las velocidades deben variar entre 0,80 y 0,10
m/h
El pretratamiento utilizando prefiltros de grava para disminuir la carga de material en
suspensión antes de la filtración en arena consta de varias cámaras llenas de piedras de
diámetro decreciente, en las cuales se retiene la materia en suspensión con diámetro
mayor a 10mm.
El caudal de diseño es el caudal máximo diario.
Qmd = 0,5 lps
Qmd = 0,0005 m3/seg
El mínimo numero de unidades (N) es 2
N = 2 unidades
Se recomienda velocidades de filtración de 0.10 - 0.50 m/h variables en razón inversa a la calidad del agua, Asumiremos:
Vf = 0,5 m/hora
El área de filtración viene dada por:
A = 3600 *Q
= 1,80 m2 N * Vf
139
Considerando la profundidad de la grava de H = 1,4 m
Entonces el ancho de la unidad será B = A/H = 1,3 m.
La longitud necesaria de Pre-Filtro viene dado por :
Li = -ln (cl/co)
a
cl = Turbiedad de salida (UN)
co = Turbiedad de entrada (UN)
Li = Longitud del tramo i del Pre-Filtro
a = Módulo de Impedimento
El módulo de impedimento es función de la velocidad de filtración y el diámetro de grava.
El CEPIS en plantas piloto ha elaborado el siguiente cuadro.
VALORES EXPERIMENTALES DEL MODULO DE IMPEDIMENTO (a)
Diámetro 1 - 2 2 - 3 3 - 4
Velocidad
0,1 1,00 - 1,40 0,70 0,90 0,40 0,80
0,2 0,70 - 1,00 0,60 0,80 0,30 0,70
0,4 0,60 - 0,90 0,40 0,70 0,25 0,60
0,8 0,50 - 0,80 0,30 0,60 0,15 0,50
Se ingresa con los valores de la velocidad de filtración y el diámetro de la sección.
PRIMER TRAMO:
Grava de 3 a 4 cm. Vf = 0,40 m/h
Se obtiene:
a = 0,425 y considerando una turbiedad
máxima
co = 500,00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 250,00 U.T.
L1 = -ln (cl/co)
Reemplazando valores L1 = 1,63 m.
Por lo tanto Obtamos un L1= 1,65 m , con un ancho de muro de=
SEGUNDO TRAMO:
Grava de 2 a 3 cm. Vf = 0,40 m/h
140
Se obtiene:
a = 0,55 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a
salida del tramo 1:
250,00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl =
L2 =
-ln (cl/co)
a
Reemplazando valores
L2 = 1,70 m.
Por lo tanto Obtamos un L3= 1,70 m , con un ancho de muro de=
L2 =
-ln (cl/co)
a
TERCER TRAMO
Grava de 1 a 2 cm.
Vf = 0,40 m/h
Se obtiene:
a = 0,75 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a
salida del tramo 2:
100,00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 50,00 U.T.
L3 =
-ln (cl/co)
a
Reemplazando valores
L3 = 0,92 m.
Por lo tanto Obtamos un L3= 0,95 m , con un ancho de muro de= 0,2 m
Lt = L1 + L2 + L3
Reemplazando valores
L = 4,30
m. (Longitud total de la Unidad).
FILTRO LENTO
La filtración lenta es un proceso de purificación del agua que consiste en hacerla
pasar a través del lecho poroso de un medio filtrante. Durante este paso la calidad
del agua mejora considerablemente por reducción del número de microorganismos
(bacterias).
141
El caudal de diseño es el caudal máximo diario.
Qmd = 0,50 lps
Qmd = 1,8 m3/hora
Turbiedad mínima en época de estiaje:
Tmin < 58,00 U.T.
Asumiendo turbiedad máxima en época de lluvia:
Tmax = 250 U.T. A la salida del Pre-Filtro
El número de turnos de operación diaria deberá ser: 1,00
C1 = 24 / (N° de turnos * 8)
Remplazando valores:
C1 = 3,00
Cálculo del número de unidades:
N = Q1/4
Reemplazando valores
N = 1,16 m.
Se considerará 2,00
Como se va emplear sedimentación, pre-filtración y filtración lenta
Vf (m/h) se encuentra en el rango 0,3 -0,5 para nuestro cálculo se escogerá 0,30
La superficie de filtración A, necesaria es:
Q * C1
As =
N * Vf
Reemplazando valores
As = 9,00 m2.
El largo de la unidad filtrante viene dado por:
L = (As * K)1/2
El ancho de la unidad filtrante viene dado por:
B = (As / K)1/2
142
Siendo k una función del número de unidades de filtración:
Coef. de mínimo costo:
k = 2 * N/ (N +1)
3.5
3,5
Reemplazando valores
k = 1,33 m.
Entonces los valores del largo y ancho de la unidad serán
Reemplazando valores
L = 3,46 m.
3,5
B = 2,60 m.
Volumen del depósito para almacenar arena durante: 2 años
V = N° de años *L*B*E*N
Siendo:
E: Espesor de la capa de arena extraída en cada raspado
E = 0,02 m.
N: Numero de raspados por año
N = 8 raspados
Reemplazando valores
V = 2,88 m3.
Tasa de filtración:
T = Q/(2*AS)
T = 2,40 m3/m2/día
Como el rango recomendado para la tasa de filtración es < a 8 entonces el valor
obtenido es ACEPTABLE
Sistema de drenaje:
Canal principal con placas de concreto, sección de
143
V = q/Ac
Dónde:
V : Velocidad en el canal de drenaje principal
q : Q/número de filtros
Ac : Área del canal
Reemplazando valores
V = 0,0063 m3/seg
Como la velocidad máxima en el drenaje es V max = 0,30 m/seg., el valor
obtenido es ACEPTABLE
Las canaletas laterales estarán separadas cada 0,255
de laterales (n) será:
n = 10,189
n = 10 canaletas laterales
Caudal para cada canaleta (qL)
qL = q/n
Reemplazando valores
qL = 0,025 lps
CRITERIOS DE DISEÑO PARA FILTRO LENTO
ITEM PARAMETROS UNIDAD VALORES SIMBOLO
1 Velocidad de Filtración. m/h. 0.10 - 0.20 Vf
2 Área máxima de cada unidad. m2. 10 - 200 Q /(N*Vf)
3 Número mínimo de unidad. Und. 2,00 N
4 Borde Libre m. 0.20 - 0.30 H1
5 Capa de agua m. 1.00 - 1.50 H2
6 Altura del lecho filtrante. m. 0.80 - 1.00 H3
7 Granulometría del lecho. mm. 0.15 - 0.35 d10
1.80 - 2.00 CU
8 Altura de cada soporte. m. 0.10 - 0.30 H4
9 Granulometría grava. mm. 1.5 - 40
10 Altura de drenaje. m. 0.10 - 0.25 H5
144
CERCO PERIMÉTRICO
El cerco perimétrico es de tipo malla en forma de rombo, fabricado con alambre de hierro
galvanizado #10 con cocada de 2” (electrosoldada), cada malla de alambre galvanizado
cuenta con una altura de 1.9m y será electrosoldada a los perfiles, el cerco perimétrico es
de 168m metros de longitud
Para el cimiento se empleará dados de concreto ciclópeo (f´c=175 Kg/cm2) + 30% PM.
La construcción proyectada tendrá una estructura compuesta por columnas de tubo
galvanizado Φ2” x 2mm pintado con esmalte y sellado en extremo, para prevenir su
deterioro por exposición.
La malla se fija a marcos ángulo F° tipo “L” de 11/4” x 11/4” x 1/8”.
Los marcos se unen a los tubos galvanizados a través de conectores ángulo F° tipo “L” de
11/4” x 11/4” x 1/8”.
El alambre de púas es de 3 filas @ ± 100mm, se fija a los brazos de extensión cada 2,30 a
2,70m.
La puerta de ingreso de 2.90m x 2.40m es de doble hoja y de tipo malla (alambre
galvanizado cocada 2” BWG#8) con marco tipo L. Se fija a los postes laterales de concreto
mediante bisagras empotradas a través de anclajes de Φ3/8” y 0.20m de longitud.
Para el cierre y apertura se cuenta con un cerrojo soldado al marco tipo L de la puerta y a
dos tubos transversales, así mismo en la parte inferior se colocaron 2 cerrojos con ojal para
candado, soldados a la estructura de la puerta.
La puerta de ingreso se fija a dos postes de concreto de sección cuadrangular (0.25 x
0.25m) y de 3.00m de altura.
TANQUE SEPTICO MEJORADO Y ZANJA DE INFILTRACIÓN
DIMENSIONAMIENTO DEL UBS
Ingreso de datos básicos para el
dimensionamiento:
Número de Viviendas 1 viviendas
Densidad Poblacional 3.20 – 4.5 hab/vivienda
Tasa crecimiento Anual 0 %
Periodo de Diseño 10 años
Población 5 habitantes
Tanque Sépticos en paralelo 0
145
Población de diseño (P) o población
futura 3 habitantes
Dotación de agua (D) 100 litros/(habitante.día)
Coeficiente de retorno al alcantarillado
(C) 0.8
Período de limpieza de lodos (N) 1 años
Tasa de lodos per cápita (T) 50 litros/(habitante.día)
Resultados
Contribución unitaria de aguas residuales (q)
q = D x C 80 litros/(habitante.día)
Caudal de aguas residuales (Q)
Q = P x q / 1000 0.24 m3/día
240 litros/día
ASUMO: 600 litros/día
Zanja de Percolación
Para este caso se proyectó la instalación de zanjas de percolación, debido a que se dispone
de área suficiente para la instalación de por lo menos dos zanjas de percolación.
El cálculo de las dimensiones de la zanja de percolación, se realizará teniendo en cuenta
los resultados del “test de percolación” establecido en la norma IS.020 Tanque Séptico del
RNE, por lo que la determinación del área de absorción, coeficiente de infiltración,
aspectos constructivos y demás serán desarrollados siguiendo las pautas de la mencionada
norma.
Algunas características del pozo de absorción proyectado son:
- Se proyecta dos zanjas de percolación de ancho 0,80 metros y largo de 3,80 metros.
- La profundidad de las zanjas será de 0,60m.
- En cuanto a la tubería de distribución; se proyecta la instalación de tubería de PVC
de diámetro 4”, alternativamente podrán practicarse perforaciones en la parte baja de los
tubos, perforaciones de 13 mm de diámetros espaciados 10 cm.
146
Caudal de aporte unitario de aguas residuales por vivienda (q)
Para una dotación de 90 l/hab.d, densidad poblacional de 5 hab/viv y una
contribución de aguas residuales del 80%, se obtiene:
Q = 90*5*80%
Q = 360 l/d
Coeficiente de infiltración (r)
De los test de percolación realizados se tiene una tasa de infiltración promedio de:
Para: 5.30 min/cm (Debe obtenerse en campo)
R = 59.94 L/m2.d
147
Área de absorción requerida (a)
El área efectiva de absorción requerida lo constituye el área del fondo de la zanja
de percolación.
A=
PALO
BLANCO
VILLA
RUMI
Q/R
6,17 7.14 m2
Dimensionamiento de la zanja de percolación
De acuerdo a la norma IS.020 del RNE, el ancho de la zanja debe estar entre 0,45
y 0,90 metros. Así mismo la altura debe ser como mínimo 0,60 metros
Luego, considerando un mínimo de 02 zanjas en paralelo de un ancho de 0,80
metros se tiene:
1 Vivienda
Ancho de la zanja = 0,80 0.80
Longitud requerida = 7,72 7.95
N° zanjas = 2 2
Longitud de cada zanja= 3,86 3.98
148
En aplicación de la IS020 del RNE se usará el ANCHO:0.45M – 0.90M
UBS – CENTROS EDUCATIVOS
Gasto generado por usuarios del servicio
NIVELES Nº DE ALUMNOS Nº DE DOCENTES CASERIO
Nº CONSUMO Nº CONSUMO
Primaria 44 880 2 40 VILLA
RUMI Inicial 01 < 30
Alumnos 19 380 1 20
Primaria y Secundaria 51 1020 2 40 PALO
BLANCO Inicial 01 < 30 Alumnos 26 520 1 20
Prim Inicial 01
Prim
y/o
Secun
Inicial
01
Consumo Q (l/d) 920 400 1060 540
Contribución desague
(l/d) 736.00 320.0
848 432
Capacidad de Absorción del suelo
Para: 7.14
6.81 min/cm (Debe obtenerse en
campo)
R = 50.30 51.83 L/m2/dia
149
Área de absorción requerida
A=
Prim Inicial 01 Prim y/o Secun Inicial 01
Q/R
14.63 6.36 16.36 8.34
Longitud de zanjas
Prim Inicial 01
Prim y/o
Secun
Inicial
01
Ancho de la zanja = 0.90 0.80 0.90 0.80
Longitud requerida = 16.26 7.95 18.18 10.42
N°
zanjas = 3 3 3 1
L/cada
zanja= 5.42 6.06 6.06 10.42
Area de terreno Requerido
Prim
Inicial
01
Prim
y/o
Secun
Inicial
01
Ar= Ancho*L/cada zanja
Ar= 43.72 6.90 43.72 6.90
CASETA DE TIPO I
DATOS DE DISEÑO
Densidad de habitantes por vivienda (P)
De acuerdo con el padrón de usuarios actualizado a la fecha de formulación del estudio, el
centro poblado presenta una densidad de habitantes por vivienda promedio de 4,15.
TABLA N° 33 Número de habitantes por vivienda
LOCALIDAD DENSIDAD VIVIENDA
(hab. x viv.)
Palo Blanco 3.20
Villa Rumi 4.5 Fuente: Elaborado por los investigadores.
150
Dotación de abastecimiento de agua para consumo humano
Según las recomendaciones de la normatividad vigente, las dotaciones de agua para
sistemas con arrastre hidráulico están en función del ámbito geográfico, las mismas que se
muestra a continuación:
TABLA N° 3416 Dotación de agua según opción de saneamiento
REGION CON ARRASTRE
HIDRAULICO
COSTA 90
SIERRA 80
SELVA 100
Fuente: Normatividad de Saneamiento Rural vigente
De la ubicación del presente proyecto, la dotación considerada será de 90 l/hab.d.
Porcentaje de Contribución al desagüe
Se trabajará con un porcentaje de contribución al desagüe del 80%, siendo este el caso
más desfavorable con un aporte de todos los aparatos sanitarios al sistema de tratamiento.
CASETA PARA INSTITUCIÓN EDUCATIVA
La caseta es una infraestructura construida en ladrillo, la misma que cuenta con un
inodoro, un lavatorio y cuyas características son las siguientes:
La Caseta contará con las siguientes dimensiones interiores Baño profesores de 1,60m x
1,10m, baño de hombres de 2,10m x 3,40m, finalmente el baño de mujeres con 2,10m x
2,10m y su altura interior de 2,30m.
El material para la construcción de la caseta será de material noble es decir cimientos de
concreto corrido C:H 1:10+30% PG, el sobrecimiento de concreto armado C:H 1:10+30%
PM, Asimismo contará con columnas de concreto armado f’c 175 Kg/cm2 de 0,125 x
0,15m con tarrajeo frotachado e=1,5cm
Las paredes son de albañilería con ladrillo sólido artesanal y en la parte interior esta
tarrajeado, y para resistir las condiciones de humedad que se puedan generar a causa de los
aparatos sanitarios tarrajeo interno con cemento pulido con impermeabilizante e=1,5 cm.
La puerta de ingreso es de 0,75 x 2,00 m.
151
En uno de los lados de la caseta se ubica el lavadero multiusos con su respectiva vereda de
protección de 1,00 m de ancho.
La cobertura consta de una estructura de losa armada de concreto.
Se ha considerado el pintado del Contrazócalos exterior con pintura látex y la puerta de
calamina con anticorrosivo y pintura esmalte
Fuente: Elaborado por Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento
DISEÑO PASE AÉREO
DATOS A INGRESAR PARA EL DISEÑO DATOS
Longitud del Pase Aéreo LP 10 m f'c 210 kg/cm2
Diámetro de la tubería de agua Dtub 3 " F'y 4200 kg/cm2
Material de la tubería de agua HDPE Rec. col. 3 cm
Separación entre péndolas Sp 1 m Rec. Zap 7 cm
Velocidad del viento Vi 80 Km/h Cap. Port. St 0.4 kg/cm2
Factor de Zona sísmica Z 0.45 Zona 4 γs Suelo 1700 kg/m3
γC° Concreto Armado 2400 kg/m3
γC° Concreto Simple 2300 kg/m3
Ø 18 °
FLECHA DEL CABLE (Fc) ALTURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION
Fc1= LP/11
0
.
9
m
.Altura debajo de la Tubería
0
.
5
m
.
Fc2= LP/9 1.
m Altura Mínima de la Tubería a la Péndula 0.
m
152
1 . 5 .
Fc =
1
.
2
m
.Altura de Profundización Para Cimentación
1
.
0
0
Altura de Columna
2
.
8
m
.
RESULTADOS DE DISEÑO
DIMENSIONES DE PASE AÉREO
DISEÑO DE PENDOLAS Y CABLE PRINCIPAL
Diseño de
Péndolas
Peso Total de la Péndola 36.0 Kg
Cable Adoptado 1/4 '' Tipo Boa ( 6x19 ) para péndolas
Separación de Péndolas 1.00 m
Cantidad de Péndolas 14 Und.
Longitud Total de Péndolas 15.96 m
Diseño de Cables Principales
Tensión Máxima en Cable 3.21 Tan
Cable Adoptado 1/2 '' Cable tipo Boa ( 6x19 )
Tensión Máxima Admisible de Cable 12.60 Tan
DISEÑO DE CÁMARA DE ANCLAJE
Dimensiones de Cámara
Concreto Hidráulico f'c=
1
7
5
.
0
k
g
/
c
m
2
Angulo de salida del cable principal 45.0 °
Distancia de Anclaje a la Columna 3.40
Angulo de salida del cable 13.72 °
153
DISEÑO DE TORRE Y CIMENTACIÓN
Propiedades de los Materiales
Concreto Hidráulico f’c= 210.0 kg/cm2
Acero Grado 60 - f´y= 4200.0 kg/cm2
Dimensiones de Torre
Largo 0.30 m
Ancho 0.30 m
Altura Total de Torre 3.40 m
Dimensiones de Cimentación
Largo 1.30 m
Ancho 1.20 m
Altura 0.40 m
Profundidad de Desplante 1.00 m
Detalle de Armado de Acero
154
ANEXO 7 Informe de Impacto Ambiental
GENERALIDADES
Tal como lo establece la normativa vigente, Ley del Sistema Nacional de Evaluación del
Impacto Ambiental, Ley N°27446, (en adelante SEIA) en su artículo 3°, a partir de entrada
en vigencia del reglamento de la Ley en mención, no podrá iniciarse la ejecución de
proyectos incluidos en el Ley citada antes, si no cuentan antes con una certificación
ambiental, la cual debe ser otorgada por el sector competente, en el caso de la presente, es
el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento.
De acuerdo a la R.M. N° 383-2016-MINAM, referida a la Actualización en el listado de
inclusión de proyectos de inversión en el subsector saneamiento, establece que los
proyectos que no requieren la certificación son: a) El proyecto tiene una población
beneficiaria menor a 15,000 habitantes, b) El proyecto no se encuentra dentro de un área
natural protegida (ANP) o Zona de Amortiguamiento y c) El proyecto contempla PTAR
menor a 15,000 habitantes. Para estos proyectos es exigible la presentación de un Ficha
Técnica Ambiental (en adelante FTA).
En vista a lo anterior, nuestro proyecto contempla a 110 familias, con una población de
318 habitantes, no se encuentra en un área natural protegida y tampoco se va realizar una
PTAR, se le requiere la presentación de la ficha antes mencionada.
Es importante resaltar que, al entrar en vigencia la R.M. N° 036-2017-VIVIENDA, la FTA
es aplicable para proyectos paralizados, en ejecución o que no hayan entrado en
funcionamiento hasta la fecha del dictamen.
En tal sentido, el presente reflejará el formato de la FTA, necesario para que el proyecto
obtenga la aprobación por parte del Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento,
con algunos puntos anexos que como autoras hemos querido resaltar que deberían ser
considerados en el mismo, dando énfasis en el uso adecuado del agua.
155
OBJETIVO
OBJETIVO GENERAL: Determinar las medidas preventivas, a establecer en el proyecto:
“DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN LOS CASERIOS DE PALO
BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS, LAMBAYEQUE”, en el marco
de la FTA, a fin de minimizar los posibles impactos ambientales que se provoquen con la
ejecución del
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar los posibles impactos ambientales negativos que pueden surgir en el
proyecto.
• Evaluar y plantear las medidas preventivas, a fin de minimizar los impactos
ambientales negativos identificados.
MARCO NORMATIVO
Ley 29338, Ley de Recursos Hídricos y su reglamento aprobado con D.S. N°001-2010-
AG, que establece la normativa en materia de recursos hídricos, incluida las autorizaciones
para vertimiento y reuso de aguas residuales tratadas.
D.S. N°006-2017, Decreto Supremo que modifica el Reglamento de la Ley N° 29338, Ley
de Recursos Hídricos, aprobado por Decreto Supremo N° 001-2010-AG. (Modificación de
los artículos 131, 135, 136, 137, 138, 139, 141, 144, 145, 149, 152, 183 y 185)
D.S. N°004-2017, Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua y
establecen Disposiciones Complementarias.
Ley 28611, Ley General del Ambiente, que dicta la normativa aplicable a todos los
sectores del gobierno y forma las base para la adopción de medidas ambientales.
Ley 27314, Ley General de Residuos Sólidos Y SU Reglamento aprobado con D.S.
N°057-2004, la que establece los derechos, obligaciones entre otras para asegurar una
correcta gestión y manejo de residuos sólidos.
Ley 27446, Ley del sistema nacional de evaluación del impacto ambiental, dicta los
proyectos que requieren la certificación ambiental.
Ley 29763, Ley Foresta y de Fauna Silvestre, que tiene como finalidad la conservación,
protección y uso sostenible en el ámbito forestal y de fauna del país.
156
Ley 26821, Ley Orgánica para el aprovechamiento sostenible de los recursos natrales,
la cual establece las condiciones para el aprovechamiento sostenible en base a la
constitución política del Perú.
D.S. N°003-2010-MINAM, decreto que aprueba Límites Máximos Permisibles para los
efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales.
FICHA TÉCNICA AMBIENTAL
DATOS GENERALES: DISEÑO DEL SANEAMIENTO BASICO RURAL EN LOS
CASERIOS DE PALO BLANCO Y VILLA RUMI, DISTRITO DE CAÑARIS,
LAMBAYEQUE.
LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO:
TABLA 1: Localización del Proyecto
TIPO DE ZONA A INTERVENIR RURAL
REGIÓN LAMBAYEQUE
PROVINCIA FERREÑAFE
DISTRITO CAÑARIS
LOCALIDAD PALO BLANCO Y VILLA RUMI
Fuente: Elaborado por los investigadores.
ANTECEDENTES DEL PROYECTO
En este punto se hará una descripción del sistema existente en el ámbito del proyecto en
los Caseríos Palo Blanco y Villa Rumi.
SISTEMA DE AGUA POTABLE
En el centro poblado de Villa Rumi, existe una toma de agua comunal tipo pileta, el agua
no cuenta con ningún sistema de tratamiento previo, la captación de agua es del
manantial Granadilla (fuente superficial de agua) la misma que se encuentra en malas
condiciones y a la intemperie, el sistema actual no cumple con las condiciones para el
abastecimiento de agua según la normativa vigente.
En el centro poblado de Palo Blanco, existe una toma de agua comunal tipo pileta, no
presenta sistema de tratamiento para potabilización de agua, la captación es realizada de
157
la quebrada Palo Blanco (fuente superficial de agua) la misma que se encuentra
deteriorada.
SISTEMA DE ALCANTARILLADO
Los centros poblados de Villa Rumi y Palo Blanco no cuentan con ningún sistema de
saneamiento básico.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
En este punto se detallará el proyecto a desarrollar en los caseríos de Palo Blanco y Villa
Rumi.
TIPO DE PROYECTO: Saneamiento rural (Agua y saneamiento)
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES PROYECTADOS
CAPTACIÓN: para el caserío Palo Blanco la captación se realizará de la quebrada El
Tigre, mediante una estructura tipo barraje, mientras que para el centro poblado Villa
Rumi, se realizará del manantial Granadilla.
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA, en el centro Poblado Villa Rumi, no
se requiere sistema de tratamiento de agua puesto que la captación es directa del
manantial Granadilla, sin embargo, cuenta con un sistema dosificador de cloro, lo que
permite brindar agua de calidad adecuada, este dosificador se ha proyectado instalarse
en la parte superior del tanque de almacenamiento; en el caserío Palo Blanco se ha
considerado como parte del tratamiento un sedimentador, un pre-filtro, un filtro,
clorificador.
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE AGUA, se han considerado para este
punto reservorios apoyados, para cada caserío (Villa Rumi y Palo Blanco) de 5m3, los
cuales aseguran que el agua será brindada de manera permanente la población
beneficiaria.
UNIDADES BÁSICAS DE SANEAMIENTO, tanto para el caserío Palo Blanco
como para Villa Rumi, se han considerado biodigestores por vivienda.
DISPONIBILIDAD HÍDRICA DEL PROYECTO.
Se ha presentado la solicitud para acreditación de disponibilidad hídrica por parte de la
ANA, en base a la R.J. N°022-2016-MINAGRI, los cálculos presentados en la
158
memoria en mención han sido mencionados en capítulos anteriores. Se espera que
para el momento de la presentación del presente la acreditación ya haya sido otorgada.
TIPO DE CAPTACIÓN DE AGUA
CENTRO POBLADO VILLA RUMI : Superficial- Manantial
CENTRO POBLADO PALO BLANCO : Superficial – Quebrada
FUENTE DE AGUA Y CANTIDAD
TABLA 2: Fuentes de Agua y Cantidad
Centro poblado Tipo de fuente de agua Caudal de Captación
VILLA RUMI Manantial Granadilla
(superficial)
1.52 m3/hr
PALO BLANCO Quebrada El Tigre
(superficial)
1.61 m3/hr
Fuente: Elaborado por los investigadores.
SISTEMA DE AGUA POTABLE
CAPTACIÓN: están situadas a lo largo de ríos o lagos, sin embargo, la carencia
de registros hidrológicos de estos cuerpos de agua, obliga a los Proyectistas, a
realizar una concienzuda investigación de las fuentes y hacer proyecciones. Por
otro lado, lo ideal sería que los aforos se efectuaran en la temporada crítica de
rendimientos que corresponde a los meses de estiaje y lluvias, con la finalidad de
conocer los caudales mínimos y máximos.; el proyecto registra una captación para
cada caserío, una captación tipo ladera para el manantial en Villa Rumi y una
captación tipo barraje fijo con canal de derivación para Palo Blanco.
RESERVORIO: estructura de forma cuadrada, con una capacidad útil de
almacenamiento de agua de 5 m³, con caseta de válvulas y descarga de limpia y
rebose; el reservorio será de concreto armado, con una resistencia de f´c=280
kg/cm2, con espesor de muro de 0.15m y de techo con 0.15m. La estructura
proyectada presenta medidas internas de 2.10m x 2.10m con una altura útil de
1.13m (nivel de agua), se proyecta un borde libre de 0.55m; el diseño considera
doble malla de acero (según diseño estructural) para muros laterales como para la
base de cimentación, estará tarrajeado internamente con impermeabilizante y
159
externamente también con tarrajeo y pintado con látex. Para la protección de las
bases se proyecta una vereda perimétrica para la estructura de almacenamiento y
para la caseta de válvulas.
SEDIMENTADOR: Las unidades están compuestas de una caja de medición del
caudal de dimensiones estándar para los tres caudales de diseño. La caja contiene
un vertedero triangular para la medición del caudal. La unidad de sedimentación
propiamente, consta de una estructura de entrada, zona de sedimentación, zona de
salida y zona de almacenamiento y extracción de lodos.
PREFILTRO: Un prefiltro de grava múltiple de flujo vertical, está compuesto
por tres cámaras con tamaños de grava que van de mayor a menor. Es así que, en
la cámara 1 se coloca grava de 3 a 4 cm, en la cámara 2 grava de 2 a 3 cm y en la
cámara 3 grava de 1 a 2 cm, de manera que el agua más sucia pasa por la grava
más gruesa y finalmente, el agua más clara llega a la última cámara que tiene el
material fino.
FILTRO LENTO está compuesto de una estructura de entrada, la caja del filtro
y una estructura de salida.
LÍNEA DE ADUCCIÓN: Tramo con Terreno de tipo normal con presencia de
material arcilloso, se usará tubería de PVC. La tubería estará enterrada a una
profundidad mínima de 0.50 m con una zanja de 0.40 m, para la cama de apoyo se
ha previsto utilizar material propio seleccionado.
TABLA 3: Componentes del Sistema de Agua Potable – Villa Rumi
ELEMENTO UNIDAD
CAPTACIÓN MANANTIAL LADERA 1
LINEA ADUCCION Y DISTRIBUCION 2682.2m
RESERVORIO=5M3 1
CLORIFICADOR 1
CAJAS DE REGISTRO 38
CAMARA ROMPE PRESION (PRV-1, PRV-2, PRV-3) 3
VALVULAS (AIRE, PURGA, CONTROL) 19
Fuente: Elaborado por los investigadores
160
TABLA 4: Componentes del Sistema de Agua Potable – Palo Blanco
ELEMENTO UNIDAD
CAPTACIÓN BARRAJE FIJO CON CANAL DE
DERIVACIÓN 1
LINEA ADUCCION Y DISTRIBUCION 4975.92m
RESERVORIO=5M3 1
CLORIFICADOR 1
CAJAS DE REGISTRO 51
CAMARA ROMPE PRESION (PRV-1, PRV-2, PRV-3,
PRV-4, PRV-5) 5
SEDIMENTADOR 1
PRE-FILTRO 1
FILTRO 1
VLAVULAS (AIRE, PURGA, CONTROL) 17
Fuente: Elaborado por los investigadores.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (PTAP)
Con el fin de reducir la turbiedad se plantea la construcción de PTAP de filtración
lenta, la cual tiene como componentes sedimentador convencional de forma
rectangular y flujo horizontal, pre filtro de grava de flujo horizontal y filtro lento.
Solamente se instalará esta PTAP en el caserío Palo Blanco dado que la fuente de
alimentación de agua en el caserío Villa Rumi es el manantial Granadilla, el agua
ya viene filtrada y no necesita un procedimiento previo.
Los dos caseríos contarán con una caseta de cloración la cual será construida
junto con el reservorio apoyado, lo que permitirá que el cloro sea colocado en el
almacenamiento.
DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES DE LA PTAP
Sedimentador
Como ya se describió antes, la quebrada El tigre ubicada en el caserío Palo Blanco,
será el punto de captación de agua, dado que la fuente de agua es una quebrada es
común que en época de lluvia esta aumente sus niveles de turbidez, para este caso
161
se ha considerado la instalación de un Sedimentador que logre la disminución de
los sólidos suspendidos en el flujo de agua, estos operan de manera fácil en zonas
rurales como ya se ha comprobado en proyectos anteriores, los mismos que han
sido diseñados con las condiciones de flujo adecuadas para que sedimenten
partículas superiores a 0.05mm e inferiores a 0.2mm.
La entrada de este está construida por una zona de transición que permite
distribución uniforme del flujo de agua en la unidad, la zona de sedimentación
consta de un canal rectangular para un volumen de trabajo de 0.22l/s, tiene una
longitud de 8.1 largo por 4.05 de ancho condiciones adecuadas para que
sedimenten las partículas.
Cuenta con una caja medidora de caudal, pantalla de concreto con orificios de
sección variable (cortina perforada) y bloquetas removibles en el fondo lo que
facilitan el mantenimiento.
Prefiltro
Unidad de pre filtración en grava o de filtración gruesa, denominado pre filtro
vertical de flujo ascendente, cuenta con grava de diferente tamaño (4 a 3cm, de 3 a
2 cm y 2 a 1cm), las cueles constituye la zona de pre filtración, diferenciadas en
tres zonas, con dos secciones, el afluente ingresa a los compartimientos por
vertederos ubicados por encima del nivel máximo de operación.
Estos alimentaran a los filtros lentos, el flujo de operación de esta unidad es de
0.22l/s, con longitud total de medida de 6.7m de largo y 5m ancho, asegurando de
esta forma que el drenaje se realice de forma adecuada por último, en estas
unidades se encuentran bloquetas prefabricadas que facilitan la recolección del
agua drenada.
Filtro
Básicamente, un filtro lento consta de un tanque que contiene una capa sobre
drenante de agua cruda, lecho filtrante de arena, drenaje y juego de dispositivos de
162
regulación y control, la medida considerada para esta unidad es de 2.8m x2.1m, con
un flujo de operación de 0.22l/s.
La estructura de ingreso consiste en una cámara de distribución con vertederos
rectangulares para distribuir el caudal de manera uniforme, con una caja de filtros
que están compuestas de un sistema de drenaje, capa de grava gradada, capa de
arena, capa de agua y el borde libre, mientras que la salida, comprende un
vertedero de control, cámara de salida y cámara de acumulación del agua filtrada,
que se conectará con el reservorio.
SISTEMA DE DISPOSICIÓN DE ESCRETAS
En este punto se contempla las unidades básicas de saneamiento (UBS), el agua
residual tratada proveniente de los biodigestores, se espera que puedan ser usadas
para reúso de áreas comunales, para reforestación con cultivos de tallos altos.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
No aplica para nuestro proyecto, puesto que como se ha detallado en el numeral
anterior se usarán UBS.
CALIDAD DEL EFLUENTE PROYECTADO
Si bien la normativa no contempla la calidad del efluente de origen doméstico
provenientes de un biodigestor, se tomarán como base los Límites Máximos
Permisibles (LMP) para los efluentes de una Planta de Tratamiento de Agua
Residual (PTAR) los que se describen a continuación:
TABLA 5: Límites Máximos Permisibles para Efluentes de PTAR
163
TIPO DE DISPOSICIÓN DE AGUA RESIDUAL TRATADA
El agua residual tratada proveniente de los biodigestores, será reusada en áreas
propias de la comuna, según la normativa vigente para el reúso de agua residual en
terrenos propios, no se requiere una autorización por parte de la Autoridad
Nacional del Agua, esto en el marco de la Ley N°29338, Ley de Recursos Hídricos
y su reglamento, así como con la R.J. N°224-2013-ANA, reglamento para el
otorgamiento de Autorizaciones de vertimiento y reúso de aguas residuales
tratadas.
TIEMPO DE EJECUCIÓN DE LA OBRA:
Se estima 06 meses
MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Ver anexo de Manual de Operación y Mantenimiento del Sistema, adjunto al
presente.
CONDICIONES AMBIENTALES Y SOCIALES DEL ENTORNO DEL
PROYECTO
FACTOR AMBIENTAL
Fauna :
La fauna característica de la zona podemos encontrar zorros (zorillos o añaz), gatos
de montes, iguanas, lagartijas, culebras, aves como lechuzas, codornices, palomas,
diversa variedad de insectos como zancudos, abejas, avispas, grillos.
Flora:
Siendo que la zona donde se desarrolla el proyecto es parte andina, la flora crece de
manera espontánea.
Así mismo es de mencionar que la zona desértica, puesto que el clima es seco, se
pueden reconocer cierto tipo de hierbas que aparecen en las estaciones, por
ejemplo, en épocas de avenidas (noviembre a abril) por aumento en la humedad de
la zona, así mismo los principales arbustos en la zona son el sapote, lisina, overo,
cactus de diversas especies.
Los arbustos se encuentran en mayor densidad mientras más cerca de una
quebrada, esto básicamente por el aumento de agua y mientras más lejana la fuente
de agua se pueden ver un aumento en los cactus.
164
Seres humanos:
Este punto está referido a la población, el proyecto abarca una población de 318
habitantes, la población se encuentra con el principal problema que afronta el Perú
en zonas alejadas, las casas están hechas de material rustico en pésimas
condiciones, poco habitables, solo 5% de estas están hechas de material noble
según cifras de la Municipalidad Distrital de Cañaris.
La principal actividad económica de los centros poblados es la agricultura,
aprovechando de manera racional la poca agua que se encuentra en la zona para el
cultivo de plantas, principalmente se adoptó cultivos como el café que han sido de
fácil adaptación para los suelos de la zona.
Así mismo la siembra de pan llevar como maíz, chileno, hortalizas, alfalfa, entre
otros permite pequeño comercio local para el consumo interno de la población.
Agua :
Como es bien sabido las formaciones de arenas, gravas y gravillas producto de
aluviales, son medios excelentes para la formación y recarga de acuíferos, sin
embargo, no se cuenta con un estudio hidrogeológico de la zona.
Como principales fuentes de agua, podemos encontrar los escurrimientos
superficiales en su mayoría (quebradas) y el escurrimiento de aguas subterráneas
(manantiales), los manantiales sin embargo también son consideradas como una
fuente de agua superficial por la Autoridad Nacional del Agua.
Suelo :
Tal como se ha indicado en el informe de mecánica de suelos, el material
predominante en la zona es Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas
con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas.
Aire :
Al pertenecer esta zona alto andina, no existe industrias que acarren afectaciones
por gases, humos o ruidos.
PARTICIPACIÓN CIUDADANA
Con el propósito de conseguir una activa participación ciudadana en este proyecto, se
identificó a los actores sociales involucrados, en un diálogo amplio, se informó los
distintos aspectos del proyecto enfatizando en conocer opiniones e intereses de la
mayoría.
165
Se realizan para esto reuniones informativas por caserío para abordar dudas y temas
específicos, se realizaron visitas de campo, visitas puerta a puerta para entregar
información y realizar encuestas, se trató en asamblea con la comunidad, la
responsabilidad de la organización y conformación de la Junta Administradora de
Servicios de Saneamiento.
En estos eventos se ha reconocido entre los puntos más relevantes la apreciación de la
comunidad que:
En temas ambientales la población reconoce la necesidad del proceso de integral de agua
y saneamiento.
La implementación del proyecto permitirá aumentar posibilidades para los pobladores.
La población valora la inversión que realiza la Municipalidad en su comunidad.
Que la conformación de una JASS, es lo más apropiado y garantizaría un mantenimiento
y una mejora sustancial.
IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
DESCRIPCION DE IMPACTOS AMBIENTALES EN LAS ETAPAS DEL
PROYECTO
Cierre y Abandono de Obra
TABLA 6: Matriz de impacto ambiental Cierre y Abandono de obra
Elementos causales Impacto ambiental Elementos del medio
Generación de escombros Afectación visual y
paisajística
Paisaje
Actividades de traslado y
desmonte de tierras
Afectación por residuos
sólidos y efluentes
Suelo
Debido al traslado de maquinaria,
equipo y personal, así como por el
retiro de desmonte de tierra
sobrante
Erosión del suelo Suelo -Aire
Compactación del suelo Afectación a procesos
agrícolas y escorrentía
superficial.
Suelo
Fuente: Elaborado por los investigadores.
166
Construcción
TABLA 7: Matriz de impacto ambiental Construcción
Elementos causales Impacto ambiental Elementos del medio
Trabajos propios de instalación
del sistema
Cambios paisajísticos y
libre circulación de
vehículos y peatones
Social
Movilización de materiales
sueltos
Afectación al suelo y
agua Suelo, agua
Presencia de equipos y
circulación de maquinarias y
vehículos.
Afectación por gases de
combustión (NOX, SOX,
CO2); nivel de polvo;
nivel de ruido
Aire
Trabajos propios de instalación
del sistema de saneamiento.
Afectación por
generación de residuos
sólidos
Suelo, aire, agua
Trabajos propios de instalación
del sistema de saneamiento.
Alteración de la calidad
del suelo Suelo
Trabajos propios de instalación
del sistema de saneamiento.
Disminución de la
cobertura vegetal (erosión
y perdida de suelo)
Suelo
Trabajos de mantenimiento de
maquinaria y equipos
Contaminación por
insumos químicos Suelo
Trabajos propios de instalación
del sistema de saneamiento.
Generación de escombros
(residuos de
construcción) y alteración
de vías de tránsito
Suelo - Agua
Trabajos propios de instalación
del sistema de saneamiento.
Afectación por
generación de material
particulado
Social
Descarga de efluentes de origen
sanitario
Afectación a la salud,
suelo, aire y agua Social, suelo, aire , agua
Derrame de residuos sólidos, por
transporte.
Afectación al suelo, aire y
agua Agua, aire, suelo
Descarga de agua potable para
lavado interno de tuberías y
demás componentes del proyecto
Afectación a recurso
hídrico
Agua
Fuente: Elaborado por los investigadores
167
Operación y mantenimiento
TABLA 8: Matriz de impacto ambiental Operación y Mantenimiento del
Sistema
Elementos causales Impacto ambiental Elementos del medio
Falta de uso o inadecuado uso de
implementos de seguridad.
Posible afectación de la
salud
Social
Fallas en el funcionamiento del
sistema.
Posible afectación de la
salud
Social
Inadecuado mantenimiento del
sistema
Posible afectación de la
salud
Social - Suelo – Agua
Ingreso de vegetación al sistema Posible afectación a la
salud
Social
Fuente: Elaborado por los investigadores.
MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y DE CONTROL
TABLA 9: Matriz de medidas de prevención y control
Etapa Denominación del
impacto
Medio
al que
afecta
Tipo de
medida Medida propuesta
Responsable de la
implementación
Cie
rre
y a
ban
dono d
e obra
Afectación visual y
paisajística, por
generación de
escombros
Paisaje Preventiva
Retirar de forma adecuada las
posibles infraestructuras
temporales instaladas, limpieza
total de las áreas de acumulación
de escombros y desechos,
disponer en sitios autorizados los
escombros recolectados.
Contratista
Afectación por
residuos sólidos,
provenientes de
actividades de
ejecución de obra
Suelo Preventiva
Separación de residuos sólidos,
los mismo que al final de la obra
deberán ser depositados en un
relleno sanitario.
Contratista
Erosión del suelo
generado por el
traslado de
maquinaria, equipo y
personal, así como
por el retiro de
desmonte de tierra
sobrante
Suelo Preventiva
Las maquinarias, equipos y
personal deberán utilizar las rutas
planificadas, evitando en lo
posible utilizar rutas alternas no
autorizadas.
El desmonte generado deberá ser
depositado en un punto de
disposición final autorizado, así
mismo para el traslado este debe
contar con una lona protectora.
Contratista
Afectación a
procesos agrícolas y
escorrentía
superficial, generada
por compactación del
suelo
Suelo Preventiva
Remover suelo compactado
donde se colocaron las
instalaciones temporales, adecuar
el terreno de tal manera que se
deje en su estado natural.
Contratista
Afectación al paisaje
y circulación de
vehículos y peatones
Social Preventiva Evitar en mayor medida la tala de
la vegetación existente con el
propósito de no perder la
cobertura vegetal de la zona.
Se debe evitar la interrupción de
Contratista
168
accesos tanto vehiculares como
peatonales principales a las zonas
de ejecución.
Recuperar la cobertura vegetal
extraída de la zona a fin de
reponerla al finalizar el proyecto.
Const
rucc
ión
Afectación al suelo y
agua por
movilización de
materiales sueltos
Suelo,
agua
Preventiva Se deberá implementar el uso
lonas o plásticos para cubrir
excedentes de material
provenientes de las excavaciones.
Se deberá prohibir la acumulación
de grandes volúmenes de material
suelto.
Se deberá destinar un área
temporal para acopio de
escombros. material excavado y
material de construcción.
Contratista
Afectación por gases
de combustión
(NOX, SOX, CO2);
nivel de polvo; nivel
de ruido y vibración
generado por la
presencia y
circulación de
maquinaria y
vehículos.
Aire Preventiva Se debe exigir en el proceso de
ejecución que el(los) contratistas
y los vehículos utilizados, tenga
vigente las inspecciones
reglamentarias, a fin de reducir la
emisión de los gases y por ruidos
que pudiera ser ocasionada.
En caso de realizar actividades
simultáneas entre equipos,
maquinaria y/o vehículos, estos
adecuaran su velocidad para
evitar el aumento en la emisión de
ruido.
En el caso de que las maquinarias
excedan los límites tolerables-
máximos de ruido y vibración se
deberá evaluar con un especialista
el chequeo de equipos de
insonorización.
Los equipos con mayor carga de
ruido y vibración deberán
programar sus actividades en
horario diurno.
Contratista
Afectación por
generación de
residuos sólidos
Suelo,
aire ,
agua
Preventiva Clasificar los residuos sólidos
generados en recipientes con
tapas y fundas de PVC, los mismo
que deben ser de colores y con un
rótulo que indique el tipo de
residuo.
Alteración de la
calidad del suelo
Suelo Preventiva El suelo en el área del proyecto
deberá ser usado en lo mínimo
posible, evitando el uso de una
superficie mayor a la destinada
para la ejecución de los trabajos,
así mismo en el caso de que se
requiera instalación temporal para
los equipos y mantenimiento de
los mismo el suelo deberá ser
protegido.
Contratista
Disminución de la
cobertura vegetal
(erosión y perdida de
Suelo Preventiva Evitar en lo posible maquinaria
pesada que involucre tala de la
flora de la zona
Contratista
169
suelo)
Señalización correcta de área de
trabajo, caminos de acceso, a fin
de que la maquinaria y el personal
solo emplee estos para su libre
tránsito, en las áreas donde exista
tierra vegetal, se deberá realizar el
acopio y retiro para su
conservación (montículos de 3m)
a fin de favorecer su reutilización.
Contaminación por
insumos químicos
Suelo Preventiva Deberá prohibirse cualquier tipo
de almacenaje de aceites y
combustibles, para las
maquinarias y equipos.
Los cambios de aceite y
combustible deberán ser
programado en centros
especializados (talleres,
gasolineras, entre otros) con el fin
de evitar las afectaciones del
suelo por posibles derrames de
combustibles y sus derivados.
Las pinturas utilizadas deberán
estar libres de plomo y los
envases deberán ser clasificados
para su correcta disposición final.
Se deberá implementar con
materiales de emergencia puestos
en obra para casos de emergencia
(aserrín, paños absorbentes, arena,
escobas, paños)
Se contar con un kit básico de
emergencias (botiquín) y un
extintor.
Contratista
Generación de
escombros (residuos
de construcción),
alteración de vías de
tránsito.
Suelo -
Agua
Preventiva Desde el inicio de la obra se
deberá verificar la señalización
correspondiente de los caminos y
el área de ejecución del proyecto,
con la finalidad de que se
optimice la ocupación del suelo y
se eviten afectaciones negativas
del entorno.
Se debe establecer zonas de
lavado de cubetas de hormigón,
de ninguna forma estas deberán
situarse en las proximidades de
una fuente de agua.
Contratista
Generación de
material particulado Suelo Preventiva
Disponer que todos cumplan con
lo indicado en el plan de manejo
de residuos sólidos, así mismo
debe considerarse el empleo de
agua de forma esporádica para
riego de caminos por donde
transita los vehículos.
Para el transporte de agregado los
vehículos deberán cubrir la carga
de estos con lona.
Contratista
Afectación a la salud,
suelo, aire y agua,
por descarga de
Social,
suelo,
aire ,
Preventiva
Disponer el uso de baños
químicos, los cuales deberán ser
contratados con una empresa que
Contratista
170
efluentes de origen
sanitario
agua cuente con un certificado de
disposición final de efluentes
Afectación al agua,
aire y suelo como
consecuencia de
derrame de residuos
en su traslado,
Suelo,
aire
,agua Preventiva
Cubrir con un medio plástico o
una lona los materiales que se
transporten. Contratista
Posible afectación a
cuerpos de agua
cernas provocados
por la descarga de
agua potable para el
lavado componentes
del sistema
Agua Destinar el agua para riego de
plantas en área comunales.
JASS
Oper
ació
n y
man
tenim
iento
Posible afectación de
la salud, por falta de
uso o inadecuado uso
de implementos de
seguridad.
Social Preventiva Usar obligatoriamente las EPP,
afiliar a todos los trabajadores al
SCTR, dictar obligatoriamente la
charla de capacitación al personal
encargado de realizar la cloración
del agua
JASS
Posible afectación de
la salud, por fallas en
el funcionamiento del
sistema.
Agua Preventiva Comunicar a la población en
asambleas sobre las posibles
fallas de la PTAP (por excesivo
uso de cloro), de darse el caso se
restringirá el consumo de las
aguas.
JASS
Posible afectación a
la salud por el
inadecuado
manteamiento del
sistema.
Social,
suelo,
agua
Preventiva Verificar el cumplimiento estricto
del manual de operación y
manteamiento del sistema,
disponer los residuos del
mantenimiento de manera
adecuada, estableciendo la
prohibición de dejar cualquier
residuo en las fuentes de agua.
JASS
Posible afectación a
la salud por ingreso
de vegetación al
sistema de agua.
Salud Preventiva Se debe realizar poda de forma
periódica con el fin de evitar que
la vegetación de la zona no
suponga un riego para el sistema
de agua potable
JASS
Fuente: Elaborado por los investigadores.
MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS
Los residuos sólidos, deberán ser separado, clasificados y almacenados de acuerdo a
norma antes citada sobre el manejo de residuos sólidos, estos deberán estar en
contenedores con su respectivo rotulado, los cuales para su fácil transporte y manejo
deberán contener bolsas plásticas a fin de ser ubicados en un lugar adecuado.
Es necesario así mismo mencionar que los citados contenedores deberán mantenerse
cerrados evitando de esta forma la proliferación de vectores, presencia de animales de
diferente tipo y evitar la contaminación con residuos peligrosos.
171
TABLA 10: Dispositivos de almacenamiento de los residuos sólidos según NTP
900.058.2005
Residuo Re aprovechable No re aprovechable
Metal ●
Vidrio ●
Papel y cartón ●
Plástico ●
Orgánico ●
Generales ●
Peligrosos ● ● Fuente: NTP 900.058.2005
Para nuestro proyecto se han adaptado de la siguiente manera:
TABLA 11: Dispositivos de almacenamiento de los residuos sólidos propuestos
COLOR TIPO ALMACENAJE EJEMPLO
Azul
Residuos
sólidos no
peligrosos
Residuos domésticos: plástico, papel,
Cartón, vidrios, latas
Amarillo
Residuos Industriales: trapos,
teknopor, chatarra de metal, cables
Eléctricos, plásticos, restos de
Materiales de construcción, madera,
cartón)
Marrón Residuos orgánicos
Rojo Residuos
peligrosos
Residuos peligrosos: paños absorbentes,
trapos contaminados, latas de pintura,
lodos de PTAR, etc.
Fuente: Elaborado por los investigadores.
El almacenamiento de residuos sólidos deberá ser el adecuado, con esto nos referimos
a que los recipientes que lo contiene deberán ser apropiados para los residuos sólidos
que se dispongan en ellos, con resistencia a los probables golpes, demostrando la
durabilidad del mismo, siendo que estos estarán expuestos al ambiente.
R
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o
s
172
Para lo referente a los residuos peligrosos e inflamables como aceites usados,
combustibles residuales, se deberá contar con un sistema de contención que sea de una
capacidad de 5% de la cantidad de residuos, a fin de evitar posible contaminación y el
lugar de almacenamiento de estos deberá ser en un lugar techado.
REUTILIZACIÓN Y/O RECICLAJE
A fin de lograr la disminución de cantidades de residuos sólidos generados, en lo
posible se reúsan y reciclaran todos los materiales que puedan ser susceptibles a los
procedimientos antes mencionados.
La adquisición de productos que generen menor cantidad de desechos, como
productos que tengan envases de uso múltiple, productos de larga duración que
permitan el aprovechamiento al máximo.
Por lo que, se deberá capacitar a los trabajadores, adoptando la práctica de manejo de
residuos sólidos, de esta manera incentivar la participación del personal en la limpieza
y disposición adecuada de los residuos sólidos.
Los recipientes de disposición de residuos sólidos deberán ser ubicados en sitios
estratégicos.
Por último, se deberá contratar los servicios de baños portátiles de uso del personal en
obra, los mismo que serán de tratamiento de la empresa contratada para brindar el
servicio.
MANEJO DE RESIDOS PELIGROSOS
Los residuos sólidos peligrosos tendrán un tratamiento especial los cuales seguirán los
criterios mencionados a continuación:
El contratista es el responsable directo de la recolección y cuidado de todo residuo
peligroso, los mismos que deberán ser almacenados de manera correcta en las
instalaciones adecuadas para este fin.
El contratista en cumplimiento de esto deberá contar con personal capacitado en la
actividad y con la indumentaria apropiada, el contratista asumirá la evaluación
periódica de los residuos peligrosos, lo cuales estarán registrados conteniendo su tipo,
fuente, cantidad de proveniencia.
173
De detectarse derrames de esto residuos deberán ser registrados como incidentes y
realizar la limpieza inmediata del área afectada, de tratarse de hidrocarburos es preciso
contar con un kit anti derrames.
A fin de ubicar los rellenos sanitarios adecuados el contratista da deberá coordinar con
las autoridades, El plan de manejo de residuos sólidos contiene las siguientes
actividades:
TABLA 12: Actividades a verificar en el manejo de residuos sólidos
Actividad Aspecto
Ambiental
Potencial
impacto
Medidas preventivas Verificación Etapa
Instalación, operación de
oficinas y sitios
de trabajo
Generación
ruido y vibraciones
Afectación a
la población
Revisión técnica
actualizada de los vehículos, maquinaria a
utilizar
Trabajos a realizarse
deberán ser en horario diurno
Fotografías,
certificados, registro en libro
de obra
Construcción y
operación
Generación de escombros
Afectación al
agua, suelo y aire
Desalojo de escombros en punto autorizado de
disposición final para
estos.
Registro de entrega
Generación de
residuos
sólidos
Recolectar desechos
generados clasificados
previamente en tachos rotulados.
Utilizar el servicios de
recolección municipal
para desechos orgánicos
Fotografías
Trabajos propios
de la instalación de sistema de
saneamiento.
Generación de
residuos peligrosos
Afectación al
suelo, agua
Capacitar al personal
encargado de la actividad, así mismo
proporcionarle la
indumentaria apropiada,
el contratista asumirá la evaluación periódica de
los residuos peligrosos,
lo cuales estarán registrados conteniendo
su tipo, fuente, cantidad
de proveniencia.
De detectarse derrames
de esto residuos
deberán ser registrados
como incidentes y realizar la limpieza
inmediata del área
afectada, de tratarse de
hidrocarburos es preciso contar con un
kit anti derrames.
Registro en
libro de obra
Construcción
Reciclaje /
Reúso
La adquisición de
productos que generen
menor cantidad de desechos, como
Fotografías Construcción y
Operación
174
productos que tengan
envases de uso múltiple, productos de
larga duración que
permitan el
aprovechamiento al máximo.
Para los anterior en
mención se deberá
capacitar a los trabajadores, adoptando
la práctica de manejo de
residuos sólidos, de esta
manera incentivar la participación del
personal en la limpieza
y disposición adecuada
de los residuos sólidos. Los recipientes de
disposición de residuos
sólidos deberán ser
ubicados en sitios estratégicos.
Fuente: Elaborado por los investigadores.
MONITOREO AMBIENTAL
El programa de Monitoreo, lo permite la evaluación integrada de las variables
ambientales identificadas y la evaluación de las acciones de mitigación y prevención
consignadas, de ser el caso establecer las acciones inmediatas de corrección de
detectarse alguna variación de los parámetros.
Dentro de este punto se ha considerado las acciones de monitoreo y seguimiento cuyo
fin es prevenir, compensar y atenuar los impactos ambientales identificados en ítems
anteriores del presente informe, con el objetivo de asegurar el cumplimiento de las
metas ambientales, el programa de monitoreo será aplicado en todas las etapas de la
obra.
TABLA 13: Actividades a verificar en el manejo de residuos sólidos
Verificaciones Seguimiento Etapa Responsable
Monitoreo de
calidad de aire
emisiones de polvos y
gases de combustión,
el monitoreo de
calidad se realizará de
manera trimestral,
(D.S. Nº 074-2001-
PCM), teniendo en
cuenta los parámetros
de partículas Totales
en Suspensión (PTS),
Monóxido de Carbono
(CO), Dióxido de
Azufre (SO2), Ácido
Registro de
monitoreo y
seguimiento
Construcción,
operación y
cierre de obra
Fiscalizador
UTM
175
Sulfhídrico (H2S),
Óxidos de Nitrógeno
(NOx) e
Hidrocarburos No
Metano.
Monitoreo
de ruido
Según lo
identificado el
ruido es generado
por el transporte,
movilización de
maquinaria,
equipos pesados,
por lo que con
ayuda de un
sonómetro se
realizará la
medición sonora
respectiva, la cual
establecerá los
decibeles de
acuerdo a los
OSHA
Registro de
monitoreo y
seguimiento
Monitoreo
de efluentes
Tendrán en
cuenta LMP para
la disposición
final, de los
residuos de los
baños químicos
Registro de
monitoreo y
seguimiento
Contratista
/EPS
Monitoreo
de residuos
solidos
Se revisará en
cumplimiento de
lo establecido en
el plan de manejo
de residuos
sólidos descrito
en el numeral
anterior.
Registro de
monitoreo y
seguimiento
Contratista
Fuente: Elaborado por los investigadores
176
Costo unitario Costo parcial Costo total
(S/.) (S/.) (S/.)
Subprograma de manejo de residuos solidos y efluentesGlobal 1 600.00 600.00 600.00
Subprograma de Control de Polvo y Emisiones Global 1 600.00 600.00 600.00
Subprograma de Control de ruidos Global 1 250.00 250.00 250.00
Subprograma de Señalización Global 1 150.00 150.00 150.00
Sub-total 1,600.00
Costo unitario Costo parcial Costo total
(S/.) (S/.) (S/.)
Especialista ambiental Mes 4 2,300.00 9,200.00 9,200.00
Monitoreo de la calidad de aire Global 1 745.00 745.00 745.00
Monitoreo de ruido ambiental Global 1 100.00 100.00 100.00
Monitoreo de calidad de agua Global 1 585.00 585.00 585.00
Sub-total 10,630.00
Costo unitario Costo parcial Costo total
(S/.) (S/.) (S/.)
Local, equipos y material logístico Evento 1 550.00 550.00 550.00
Otros (Coffe Break, movilidad) Evento 1 150.00 150.00 150.00
Local, equipos y material logístico Evento 1 550.00 550.00 550.00
Otros (Coffe Break, movilidad) Evento 1 150.00 150.00 150.00
Sub-total 1,400.00
Medio Ambiente de la empresa contratista.
en tres grupos humanos:
Grupo 1: Educación
Grupo 2: Entidades públicas (Salud, comisarias, bomberos, etc.),
Grupo 3: comercios, transportes y población.
Costo unitario Costo parcial Costo total
(S/.) (S/.) (S/.)
Capacitacion del personal de la unidad de contingenciasEvento 1 300.00 300.00 300.00Equipo de contingencias (primeros auxilios,
contra incendios, para derrames de sustancias
quimicas) Global 1 900.00 900.00 900.00
Sub Programa de Seguridad y Salud en el Trabajo
Capacitacion del personal de la unidad de contingenciasEvento 1 300.00 300.00 300.00
Capacitacion del personal de la unidad de contingenciasEvento 1 300.00 300.00 300.00
Sub-total 1,800.00
Costo unitario Costo parcial Costo total
(S/.) (S/.) (S/.)
Reposicion del suelo organico (Top -soil) m3 3.55 23.69 84.16 84.16
Acondicionamiento de desechos y excedentes m3 25.00 5.33 133.25 133.25
Readecuacion ambiental de patio de maquinas ha 0.05 1,500.00 75.00 75.00
Señalizacion permanente unidad 4 250.00 1,000.00 1,000.00
Sub-total 1,292.41
TOTAL PLAN DE MANEJO AMBIENTAL 16,722.41
“CREACIÓN DEL SERVICIO DE EDUCACIÓN INICIAL ESCOLARIZADA EN LA I.E. N° 10876 - CASERÍO
TOTORAS PAMPA VERDE, DEL DISTRITO DE CAÑARIS, PROVINCIA DE FERREÑAFE, REGIÓN
LAMBAYEQUE”
IEI Nº 10876 Totoras Pampa Verde – Cañaris
Concepto Unidad Cant
5. Programa de Cierre de Obra
Capacitación y educación ambiental al personal de la obra (*)
Capacitación y educación ambiental a la poblacion local (**)
(* ) Las capacitaciones serán de periodicidad bimestral, y serán dictadas por los especialistas del Área de Seguridad Salud y
(**) Las capacitaciones se darán considerando una periodicidad bimestral. Los grupos de interés a capacitar serán div ididos
4. Programa de Prevención de Perdidas y Respuesta a Emergencias
Las capacitaciones serán dictadas por los especialistas del Área de Seguridad Salud y Medio Ambiente de la
empresa contratista.
Concepto Unidad Cant
Sub Programa de Contingencias
Sub Programa de Prevención y Control de Riesgos Laborales
Concepto Unidad Cant
3. Programa de Capacitación y Educacion Ambiental
Concepto Unidad Cant
1. Programa de Medidas Preventivas, Correctivas y/o Mitigación Ambiental
Concepto Unidad Cant
2. Programa de Monitoreo Ambiental
PRESUPUESTO DE LA IMPLEMENTACION DE MEDIDAS
TABLA 14: Presupuesto de actividades a implementar
Fuente: Elaborado por los investigadores.
177
ANEXO 8: Presupuesto
Item Descripción Unidad Cantidad Precio (S/.) Total (S/.)
01.01. Saneamiento en el Caserío Palo Blanco Und. 1 1,462,918.79 1,462,918.79
01.02. Saneamiento en el Caserío Villa Rumi Und. 1 667,251.93 667,251.93
Costo Directo 2,130,170.72
Gastos Generales 8% 170,413.66
Utilidades 7% 149,111.95
Costo Parcial 2,449,696.33
IGV (18%) 440,945.34
Costo de ejecución de obra 2,890,641.67
Supervisión 131,870.08
Total 3,022,511.75 Fuente: Elaborado por los investigadores.
178
Anexo 9: Panel fotográfico
179
180
181
182
RESOLUCIÓN DE CARRERA PROFESIONAL N°0270-2021-UCV-EPIC
Pimentel, 26 de Abril de 2021
VISTO: 2
El oficio presentado al Coordinador de la Carrera Profesional de Ingeniería Civil, en el cual se solicita se emita la resolución para la sustentación del trabajo de investigación denominada “DISEÑO DEL SANEAMIENTO BÁSICO RURAL EN LOS CASERÍOS DE PALO BLANCO Y VILLA RUMI DEL DISTRITO DE CAÑARIS, LAMBAYEQUE.” presentada por: Br. ORTIZ VARGAS CAROLINA y Br. SALDAÑA MENDEZ CINDY JANNETH para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil, y; CONSIDERANDO:
Que, el proceso para optar el Título Profesional está normado en el REGLAMENTO GENERAL de la Universidad César Vallejo, en los capítulos I y II de Grados y Títulos en los Arts. Del 7° al 18°. Que, habiendo cumplido con los requisitos de ley, el Sr. Director de Investigación del Campus, en uso de sus atribuciones conferidas; RESUELVE:
ARTÍCULO 1º DESIGNAR como Jurado Evaluador de la Tesis mencionada, a los profesionales siguientes:
- Presidente : Mg. Robert Edinson Suclupe Sandoval
- Secretario : Dr. Omar Coronado Zuloeta
- Vocal : Mg. Noé Humberto Marín Bardales
ARTÍCULO 2º SEÑALAR como lugar, fecha y hora de sustentación el siguiente:
Lugar : Sustentación virtual Día : miércoles, 28 de Abril de 2021
Hora : 10:00 horas
ARTÍCULO 3º DISPONER que el secretario del Jurado Evaluador redacte un acta detallada del proceso de
sustentación en la que figuren los criterios de evaluación.
ARTÍCULO 4º ELEVAR el acta de sustentación, la carpeta de Título Profesional y 02 CDs de la Tesis a la Coordinación
de Grados y Títulos.
REGÍSTRESE, COMUNÍQUESE Y ARCHÍVESE.
__________________________________
Mgtr. Robert Edinson Suclupe Sandoval Coordinador de EP de Ingeniería Civil
UCV- Filial Chiclayo
CC: DI, Programa Académico, Archivo.